KR101554255B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 어스피레이터가 설치되는 공조케이스의 흡입부 면적을 확대시켜 부압이 증대되도록 함으로써, 차량 실내에서 흡입되는 공기량이 증대되도록 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 공조장치는, 차실내의 공기온도를 인카센서가 감지하도록 설치되는 센서부와, 상기 센서부를 통해 유입되는 공기가 이동하도록 어스피레이션 호스로 연결되고 송풍압력에 의하여 형성되는 부압의 영향을 받도록 공조케이스의 흡입부에 설치되는 어스피레이터를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 차실내에서 흡입되는 공기량이 증대될 수 있도록 어스피레이터가 설치되는 공조케이스의 흡입부에 흡기 증대부재가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

어스피레이터, 호스, 흡입부,

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 어스피레이터가 설치되는 공조케이스의 흡입부 면적을 확대시켜 부압이 증대되도록 함으로써, 차량 실내에서 흡입되는 공기량이 증대되도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 외부환경에 관계없이 자동차 실내를 쾌적하게 유지시킴과 아울러, 우천시나 동절기와 같이 외부온도가 낮은 경우에 윈드실드 글라스(Windshield Glass) 및 차유리에 끼는 서리나 성에 등을 제거하여 안전운전을 기할 수 있도록 하는 공조장치가 장착되어 있다.

이러한 공조장치는, 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 이를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내에 공급함으로써, 차 실내를 난방 혹은 냉방하게 된다.

상기한 자동차용 공조장치(10)는, 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이, 냉,난방에 필요한 내,외공기를 유입시키기 위해 송풍팬(12), 송풍모터(14) 및 스크롤 케이스(16)로 구성된 송풍기(18)와, 이 송풍기(18)에서 이송되는 공기를 열교환에 의하 여 냉기로 전환시키는 증발기(20)와, 고온화된 냉각수와의 열교환에 의해 주변공기를 온기로 전환시키는 히터코어(Heater Core:22)를 포함하여 이루어진다.

상기 증발기(20)와 히터코어(22) 사이에는, 냉,온기의 적절한 혼합으로 공기의 송풍량비를 조절하는 온도조절 도어(24)가 설치되어 있다.

또한, 상기와 같은 냉,온기가 차 실내의 일정위치로 송풍되도록, 각각 디프로스트 벤트(Defrost Vent:26)와, 페이스 벤트(Face Vent:28) 및 플로어 벤트(Floor Vent:30)가 형성되어 있고, 이러한 벤트(26,28,30)들의 송풍량비를 조절하도록 각각 도어(32,34,36)들이 설치되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 자동차의 공조장치는, 운전자가 인스트루먼트 패널(Instrument Panel:42)의 소정위치에 설치된 송풍모드 전환스위치(도시 생략)를 조작함에 따라, 내·외기가 선택적으로 도입되어 조절된 온도 및 송풍량으로 각 벤트(26,28,30)들을 통해 차실내로 유입된다.

최근에는, 보다 편리하고 쾌적한 운전환경을 조성하여 안전운전을 도모하기 위하여, 모든 자동차의 시스템이 자동화, 전자화되어 가는 추세에 있다.

이에 따라, 자동차 공조장치도 자동식이 많이 사용되고 있으며, 이러한 자동식 공조장치는 운전자가 요구하는 온도를 설정해 놓으면 이에 알맞은 온도의 공기가 차 실내로 도입되도록 되어 있다. 따라서, 운전자가 자동차의 운전 중에 공조장치를 조작할 필요가 없으므로 안전운전에 도움을 줄 수 있다.

이와 같은 자동식 공조장치는 반자동식과 전자동식으로 크게 구분할 수 있는데, 이하 전자동식의 공조장치에 대해 설명하기로 한다.

전자동 공조장치는, 각종 센서(In-car, Sun, Water, Humidity sensor 등)로부터 시시각각 변화하는 입력값들을 마이크로 컴퓨터가 인가받도록 되어 있다. 상기한 마이크로 컴퓨터는, 이를 주기적으로 읽어서 운전자 및 탑승자가 요구하는 최적의 상태를 구현하고자 이미 설정되어진 콘트롤 로직(Control Logic)을 바탕으로 각종 구동부(블로어 모터, 에어 믹스 도어, 모드 도어, 스위치 등)를 적절하게 구동시킨다. 이에 따라, 차량 실내는, 쾌적성이 극대화 될 수 있고, 운전자는 콘트롤 패널의 각종 스위치 조작의 극소화로 안전운전에 전념할 수 있다.

이와 같은 자동식 공조장치의 센서중 인카 센서(52)는, 차 실내의 공기온도를 측정하는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 실내의 공조조작패널(40)이 부착되는 인스트루먼트 패널(42)상에 위치한다. 상기 인카 센서(52)는, 센서부(50)의 센서 커넥터(54)에 형성된 흡입공(56)내에 설치된다.

이와 같이 인카 센서(52)가 설치된 센서 커넥터(54)는, 어스피레이션 호스(60)에 의하여 증발기(20)와 히터 코어(22)사이의 공조케이스(35) 일측에 설치되는 어스피레이터(61)와 연결된다.

상기 어스피레이터(61)는, 벤튜리(Venturi) 원리에 의하여 증발기(20)를 통과한 송풍압력의 영향으로 부압을 발생시킨다. 상기 어스피레이터(61)에서 발생한 부압은, 어스피레이션 호스(60)로 연결된 센서 커넥터(54)의 흡입공(56)을 통해 차량 실내의 공기가 흡입되도록 한다. 이에 따라, 센서부(50)의 센서 커넥터(54)에 설치된 인카 센서(52)의 주위에는, 흡입공(56)을 통해 차량 실내 공기가 항상 흡입됨에 따라 차량 실내의 공기를 감지하게 된다.

즉, 증발기(20)를 통과한 공기는, 어스피레이터(61)의 흡입부(V) 앞을 빠른 풍속으로 지나게 된다. 이에 따라, 어스피레이터(61)의 흡입부(V) 주변에는, 부압이 형성되고, 이 부압은 어스피레이션 호스(60)를 통해 차량 실내의 공기를 센서 커넥터(54)의 흡입공(56)을 통해 빨아들이게 된다.

상기한 차량의 실내의 공기가 센서 커넥터(54)의 흡입공(56)을 통해 흡입될 때, 인카센서(52)는 흡입공(56)내로 빨려 들어오는 공기의 온도를 감지하여 측정하게 된다.

상기한 센서부(50)에는, 흡입공(56)을 통해 차 실내공기를 흡입하기 위하여 주름관 타입 어스피레이션 호스(60)가 연결된다.

상기한 바와 같이 공조케이스(35)에 설치되는 어스피레이터(61)는, 공조케이스(35)의 일측 면에 형성된 구멍에 직접 설치된다.

그런데, 상기한 어스피레이터 장착구조는, 어스피레이터(61)가 장착되는 공조케이스(35)의 구멍이 작아 주변에 송풍압력이 형성되더라도, 어스피레이터(61)에 작용하는 압력의 영향이 낮아 부압이 크게 형성되지 못하는 문제점이 있다.

이로 인하여, 차량의 실내 공기가 센서부의 센서 커넥터에 형성된 흡입공을 통해 공조케이스측으로 제대로 흡입되지 못하는 문제점이 있다.

상기한 차실내의 공기가 제대로 흡입되지 못하면, 인카센서는 공기의 온도를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 차실내의 공기가 공조케이스의 어스피레이터를 통해 제대로 흡입되지 못하는 상황에서 어스피레이션 호스의 길이가 길 경우에는, 차량 실내의 공기에 대 한 흡입이 더욱 저하됨으로써, 공기의 온도를 정확히 측정하기 어려울 뿐만 아니라 측정온도를 신뢰할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 어스피레이터가 설치되는 공조케이스에 흡기증대부재를 형성하여 송풍압력의 영향을 많이 받도록 함으로써, 공기의 흡입량이 증대되도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공조케이스에 흡기증대부재를 일체로 형성함으로써, 어스피레이터를 공용으로 사용할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 흡기증대부재를 일체로 형성한 어스피레이터를 공조케이스에 설치하여 공기 흡입량을 다양화할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 흡기증대부재의 모양을 확관 형태로 형성하거나 단차를 이용한 공기 안내홈부를 형성하여 배플(Baffle)효과가 발휘도록 하여 송풍공기의 압력이 증대되도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 차량용 공조장치는, 차실내의 공기온도를 인카센서가 감지하도록 설치되는 센서부와, 상기 센서부를 통해 유입되는 공기가 이동하도록 어스피레이션 호스로 연결되고 송풍압력에 의하여 형성되는 부압의 영향을 받도록 공조케이스의 흡입부에 설치되는 어스피레이터를 포함하는 차 량용 공조장치에 있어서, 차실내에서 흡입되는 공기량이 증대될 수 있도록 어스피레이터가 설치되는 공조케이스의 흡입부에 흡기증대부재가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 흡기증대부재는, 공조케이스의 측면으로부터 돌출되고 직경이 점차적으로 축소되는 풍압 증대관부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 흡기증대부재는, 공조케이스의 측면에 단차를 두고 경사지도록 형성하여 송풍풍압에 의한 부압이 증강되도록 하는 공기 안내홈부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 어스피레이터가 설치되는 공조케이스에 흡기증대부재를 외부로 돌출시켜 확장 형성함으로써, 차량 실내에서 흡입되는 공기량을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 어스피레이터가 설치되는 흡기증대부재의 일측에 단차가 경사져 형성되는 공기 안내홈부를 형성하고 타측에 격벽이 형성되도록 함으로써, 송풍압력이 증대되도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다 (종래기술과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 부여한다).

차량 공조장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 차실내의 공기가 유입되는 흡입공(56)에 공기의 온도를 감지하는 인카센서(52)가 설치되는 센서부(50)의 흡입 공(56)과 연통되도록 어스피레이션 호스(60)로 연결되는 어스피레이터(61)를 구비한다. 상기 어스피레이터(61)는, 공기가 흡입될 수 있도록 공조케이스의 일측면에 형성되는 흡입부(V)에 설치된다.

상기한 일반적인 구조는 종래기술에서 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량 공조장치의 어스피레이터의 특징부를 도 3 를 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 차량 공조장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 공조케이스(35)내에 공급된 송풍공기가 통과하는 경로에 흡기증대부재(80)가 형성된다.

상기 흡기증대부재(80)는, 증발기(20)를 통과한 공기에 의하여 형성되는 풍압이 받는 면적이 넓도록 확대시켜 형성된다. 상기한 흡기증대부재(80)는, 공조케이스(35)의 내측으로 영역이 확대된 흡입부(V)를 형성하게 된다. 상기한 흡기증대부재(80)의 흡입부(V)에서는, 송풍공기의 통과시 증대된 부압이 발생하게 된다.

이러한, 흡기증대부재(80)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 공조케이스(35)의 측면으로부터 돌출되는 원뿔 모양의 풍압 증대관부(80a)가 형성된다.

상기한 풍압 증대관부(80a)는, 공조케이스(35)의 측면에 연결되는 부위의 직경보다 어스피레이터(61)가 결합되는 부위의 직경이 점차 축소되는 형태로 형성된다.

또한, 상기 흡기증대부재(80)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 공조케이스(35)의 측면에 단차를 두고 경사져 풍압이 증가되도록 하는 공기 안내홈부(80b)가 형성 된다.

상기한 공기 안내홈부(80b)는, 공조케이스(35)의 흡입부(V)에서 히터코어(22)측으로 흡기증대부재(80)에서 연장되어 형성된다. 상기 공기 안내홈부(80b)는, 흡입부(V)의 일측에만 형성되고, 증발기(20) 방향인 타측은 가공이 되지 않은 격벽(W)이 형성된다.

이에 따라, 증발기(20)를 통과한 공기가 격벽(W)측에서 이동되어 흡입부(V)를 통과할 때 단차져 낮아진 공기 안내홈부(80b)의 안내를 받아 이동함으로써, 송풍공기는 풍압이 증대되어 이동하게 된다.

상기한 공기 안내홈부(80b)를 지나는 송풍공기는, 고속으로 흡입부(V)를 통과한다. 상기 송풍공기가 통과함에 따라 흡입부(V)상에는, 그 영향으로 높은 부압이 형성된다.

또한, 상기 흡기증대부재(80)의 풍압 증대관부(80a)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 어스피레이터(61)에 일체로 형성될 수 도 있다.

이러한 흡기증대부재(80)는, 송풍공기가 통과할 때 흡입부(V) 전체영역에 걸쳐 높은 부압이 형성되도록 한다. 상기 흡입부(V)에 형성된 부압은, 어스피레이션 호스(60)를 통해 차량의 실내공기를 흡입하게 된다. 상기 흡입되는 차량의 실내공기는, 어스피레이션 호스(60)가 연결되어 있는 센서부(50)의 흡입공(56)을 통해 흡입된다.

상기한 센서부(50)를 통해 흡입되는 공기는, 센서 커넥터(54)에 설치된 인카센서(52)에 의하여 온도가 정확히 측정된다.

상기한 바와 같이 형성되는 상기 흡기증대부재(80)는, 공조케이스(35)에 일체로 형성하여 기존 어스피레이터(61)와 공용으로 사용되도록 할 수 있다. 상기 흡기증대부재(80)는, 어스피레이터(61)에 일체로 형성하여 사용할 수 있기 때문에 부품의 공용화가 가능하다.

그리고, 풍압 증대관부(80a) 및 공기 안내홈부(80b)가 형성되는 흡기증대부재(80)에 어스피레이터(61)를 결합하는 방식은, 스크류 체결식, 맞물림 조립식, 억지결합식 등 다양한 방법을 사용해 결합할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명한다.

증발기(20)를 통과한 공기는 공조케이스(35)의 일측에 형성된 흡기증대부재(80) 앞을 고속으로 이동하게 된다.

이에 따라, 흡기증대부재(80)의 풍압 증대관부(80a)에는, 높은 부압이 형성된다. 상기 풍압 증대관부(80a)에 높은 부압이 형성됨에 따라, 어스피레이터(61)를 통해 차량 실내의 많은 공기가 빨려 들어오게 된다.

즉, 어스피레인션 호스(60)로 인스트루먼트 패널(42)에 설치된 센서 커넥터(54)의 흡입공(56)을 통해, 차량 실내의 공기가 어스피레이터(61)를 통해 흡입되는 것이다.

상기 어스피레이터(61)를 통해 흡입되는 차량의 실내공기는, 센서 커넥터(54)에 설치된 인카센서(52)를 통과하게 된다. 상기한 인카센서(52)는, 센서커넥터(54)의 흡입공(56)을 통과하는 차량의 실내공기 온도를 측정하여 이를 제어장치에 제공함으로써 차량 실내가 쾌적하게 유지되도록 한다.

본 발명은, 어스피레이터가 설치되는 공조케이스에 다양한 형태로 형성된 흡기증대부재에 의하여 발생되는 높은 부압을 이용하여 차량의 실내공기를 다량으로 흡입하여 실내공기의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 한 것으로서, 차량용 공조장치 분야에 널리 이용될 수 있다.

도 1은, 종래의 차량 공조장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는, 도 1에 나타낸 센서부가 설치된 상태를 도시한 도면.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조장치에 어스피레이터가 설치됨을 도시한 도면.

도 4는, 도 3에 나타낸 흡기증대부재의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 5는, 도 3에 나타낸 흡기증대부재의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50: 센서부

52: 인카센서(In-Car Sensor)

60: 어스피레이션 호스(Aspiration Hose)

61: 어스피레이터(Aspirator)

80: 흡기증대부재

80a: 풍압 증대관부

80b: 공기 안내홈부

V: 흡입부

Claims (4)

1. 차실내의 공기온도를 인카센서(52)가 감지하도록 설치되는 센서부(50)와, 상기 센서부(50)를 통해 유입되는 공기가 이동하도록 어스피레이션 호스(60)로 연결되고 송풍압력에 의하여 형성되는 부압의 영향을 받도록 공조케이스(35)의 흡입부(V)에 설치되는 어스피레이터(61)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

   차실내에서 흡입되는 공기량이 증대될 수 있도록 어스피레이터(61)가 설치되는 공조케이스(35)의 흡입부(V)에 흡기증대부재(80)가 형성되고,

   상기 흡기증대부재(80)는, 증발기(20)와 히터 코어(22) 사이에 설치되고, 히터 코어(22)측을 향하여 그 단면이 확장되도록 형성되며,

   상기 흡기증대부재(80)는, 상기 공조케이스(35)의 측면에 단차를 두고 경사져 풍압이 증가되도록 하는 공기 안내홈부(80b)가 더 형성되고,

   상기 공기 안내홈부(80b)는, 상기 공조케이스(35)의 흡입부(V)에서 히터코어(22)측으로 흡기증대부재(80)에서 연장되어 형성되고,

   상기 공기 안내홈부(80b)는, 흡입부(V)의 일측에만 형성되고, 증발기(20) 방향인 타측은 가공이 되지 않은 격벽(W)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡기증대부재(80)는, 공조케이스(35)의 측면으로부터 돌출되고 직경이 점차적으로 축소되는 풍압 증대관부(80a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 풍압 증대관부(80a) 및 공기 안내홈부(80b) 중 하나가 형성되는 흡기증대부재(80)는, 어스피레이터(61)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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