KR101578104B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR101578104B1
KR101578104B1 KR1020090121819A KR20090121819A KR101578104B1 KR 101578104 B1 KR101578104 B1 KR 101578104B1 KR 1020090121819 A KR1020090121819 A KR 1020090121819A KR 20090121819 A KR20090121819 A KR 20090121819A KR 101578104 B1 KR101578104 B1 KR 101578104B1
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최영호
이성제
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한온시스템 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • B60H1/10—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle
    • B60H1/12—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle using an air blower

Abstract

본 발명은, 입구측에 공기유입구가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트가 형성되며, 냉기와 온기의 혼합공기, 냉기 또는 온기를 상기 벤트로 안내하기 위해 공통적으로 사용되는 챔버가 형성된 공조케이스와; 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 증발기 및 히터코어와; 상기 증발기와 히터코어 사이에 설치되어 상기 히터코어를 바이패스하는 냉기통로와 상기 히터코어를 통과하도록 하는 온기통로의 개도를 조절하는 온도조절도어를 포함하며, 상기 냉기통로와 온기통로를 통과하는 공기는 상기 챔버로 유동되도록 형성되어 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 온도조절도어는 상기 공조케이스의 양측벽에 슬라이딩 가능하게 결합 설치되는 슬라이딩판과, 상기 공조케이스의 내부에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 상기 슬라이딩판을 작동시키는 도어 회전축을 포함하며,
상기 슬라이딩판에는, 증발기 대응면을 따라 유동하는 공기의 유동 속도를 저감시킬 수 있는 유동속도 저감수단이 형성된 것을 특징으로 하며,
이와 같은 본 발명의 특징적인 구성에 의해, 슬라이딩판이 냉기통로와 온기통로의 각각 일부 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드 조건 또는 믹싱 모드 조건에서 냉기와 온기의 믹싱(Mixing)성이 개선되어 디프로스트 벤트와 페이스 벤트로부터 토출되는 공기와 플로어 벤트로부터 토출되는 공기의 온도차가 줄어들도록 개선함으로써, 쾌적한 탑승 환경을 조성할 수 있게 된다.
차량, 공조장치, 믹싱, 향상, 유동, 속도, 저감

Description

차량용 공조장치{Air conditioner for vehicle}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬라이딩판이 냉기통로와 온기통로의 각각 일부 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드 조건 또는 믹싱 모드 조건에서 냉기와 온기의 믹싱(Mixing)성이 개선되어 디프로스트 벤트와 페이스 벤트로부터 토출되는 공기와 플로어 벤트로부터 토출되는 공기의 온도차가 줄어들도록 개선한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는, 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함한다.
냉방시스템은 압축기의 구동에 의하여 응축기, 리시버 드라이어(Receiver Dryer), 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 냉매와, 송풍기에 의하여 증발기 표면을 거치는 송풍공기와의 열교환에 의해 상기 송풍공기가 냉기로 바뀌어 차량 실내로 토출됨으로써, 차량의 실내를 냉방하도록 구성된다.
또한, 난방시스템은 냉각수를 히터코어로 유입하여 송풍기와 열교환시킴으로써, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
이러한 차량용 공조장치는, 크게 3가지로 나눌 수 있다.
그 한 가지로, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 각각 별도의 유니트로 구성되어 결합된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)의 공조장치를 들 수 있는데, 이 공조장치의 경우에는 그 크기가 커지게 되어 차량 실내 공간의 활용도가 떨어짐은 물론 생산성 저하 등 각종 문제점을 안고 있다.
따라서, 차량 실내 공간의 효율성 증대를 위하여 차량 공조장치의 소형화가 요구되고 있는데, 이러한 요구에 부응하여 최근에는 증발기 유니트와 히터 유니트가 일체화된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting type)의 공조장치 또는 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 일체화된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type)의 공조장치의 적용이 증가되고 있다.
도 1 에는 종래 세미 센터 타입의 차량용 공조장치의 예가 도시되어 있는데, 여기서 송풍기 유니트의 도시는 생략하였다.
도 1 에 도시된 차량용 공조장치(1)는 출구에 각각 모드도어(11a)(12a)(13a)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(11), 페이스 벤트(12) 및 플로어 벤트(13)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기 유입입구(10a)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 그리고 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기의 혼합되는 양을 조절하는 온도조절도어(20)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 온도조절도어(20)로는 플레이트형(Plate Type), 돔형(Dome Type), 슬라이딩형(Sliding Type) 등이 있으며, 도 1에는 슬라이딩형 온도조절도어가 적용된 경우를 나타낸 것이다.
상기 온도조절도어(20)는 공조케이스(10)의 내부 양측벽에 슬라이딩 가능하게 설치되며 일측면에 종동기어(21a)가 형성된 슬라이딩판(21)과, 상기 공조케이스(10)의 양측벽에 회전가능하게 결합됨과 아울러 슬라이딩판(21)의 종동기어(21a)와 기어결합되도록 구동기어(22a)가 형성되어 슬라이딩판(21)을 작동시키는 구동 회전축(22)으로 이루어진다.
이러한 온도조절도어(20)는 냉기통로(P1)의 출구와 온기통로(P2)의 입구의 개도를 조절하여 냉기와 온기의 혼합되는 양을 조절하도록 설치되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉기통로(P1)를 개방함과 아울러 온기통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는 냉기통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온기통로(P2)를 개방하게 된다.
따라서, 최대냉방모드가 가동될 경우, 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)의 표면을 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 냉매통로(P1)를 통해 믹싱 챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동하여, 소정의 공조모드(벤트모드, 플로어모드, 디프로스트모드, 바이레벨모드, 믹스모드)에 따라 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 송풍공기는 온기통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱 챔버(MC)쪽으로 유동하여, 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트를 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
그리고, 최대냉방모드가 아닌 냉방모드, 즉 1/2냉방모드가 가동될 경우에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 온도조절도어(20)는 중립위치로 회전하여, 상기 냉기통로(P1)의 출구 및 상기 온기통로(P2)의 입구를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기가 믹싱 챔버(MC) 쪽으로 유동하여 혼합되면서, 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출된다.
한편, 상기 모드도어(11a)(12a)(13a)는 플레이트형으로써 디프로스트 벤트(11), 페이스 벤트(12) 및 플로어 벤트(13)의 입구측에 각각 회전가능하게 설치되어 각 벤트의 입구를 개폐하도록 되어 있다. 즉, 상기 다수의 모드도어(11a)(12a)(13a)는 공조케이스(10)의 외측면에 설치되는 엑츄에이터(미도시)와, 캠(미도시) 등에 의해 회전 작동된다.
상기와 같은 종래 차량용 공조장치(1)는, 대략적으로 수직으로 세워지게 설치된 증발기(2)와 히터코어(3) 사이에 슬라이딩형 타입의 온도조절도어(20)를 설치하여 전체적으로 공조케이스(10)를 슬림형으로 구성되어 있고, 이 슬라이딩형 타입의 온도조절도어(20)를 구성하는 슬라이딩판(21)을 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 회전축(22)이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 구획함과 아울러 히터코어(3)의 상측을 지지하는 지지벽(31)으로부터 증발기(2)측을 향하는 방향으로 일정 간격 이격된 위치에 설치되어 있다. 이와 같은 위치에 구동 회전축(22)이 설치되는 되는 이유는 온도조절도어(20)를 구성하는 슬라이딩판(21)이 대략 사각 형상의 단일 판상체로 이루어져 상하로 슬라이딩 이동함에 따라 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 선택적으로 개폐하기 때문이다.
그러나, 전술한 구동 회전축(22)이 히터코어(3)의 상측을 지지하는 지지벽(31)으로부터 증발기(2)측을 향하는 방향으로 일정 간격 이격된 위치, 즉 냉기통로(P1)와 온기통로(P2) 전체를 단일의 유로로 가정하여 하였을때 이 단일의 유로 중앙에 설치되면, 단일의 슬라이딩판(21)을 상하로 이동시켜 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 선택적으로 매우 원활하게 개폐할 수 있는 이점은 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 슬라이딩판(21)이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 각각 절반을 개방하도록 위치된 경우에서 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 페이스 벤트(12)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(13)로 토출시키는 바이레벨(B/L)모드를 진행할 경우 또는 도 2에 도시된 바와 같이 슬라이딩판(21)이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 각각 절반을 개방하도록 위치된 경우에서 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 디프로스트 벤트(11)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(13)로 토출시키는 믹싱 모드일 경우에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 온도조절도어(20)를 구성하는 슬라이딩판(21)이 일정한 곡률로 라운딩진 형상으로 형성되어 있기 때문에 증발기(2)의 하부측을 통과한 찬 공기는 유동흐름(F1,F2)와 같이 슬라이딩판(21)의 증발기 대향면을 따라 상승되면서 유동되고, 증발기(2)의 상부측을 통과한 찬 공기는 유동흐름(F3)와 같이 거의 직진 상태로 냉기통로(P1)를 통과하게 된다.
따라서, 슬라이딩판(21)의 증발기 대향면을 따라 유동흐름(F1,F2)을 가지면 서 상승되는 찬 공기가 대략 수직 상방향으로 유동되기 때문에 증발기(2)의 상부측을 통과한 찬 공기(F3)는 슬라이딩판(21)의 증발기 대향면을 따라 유동흐름(F1,F2)을 가지면서 상승되는 증발기 하부측 토출 공기의 유동 속도에 의해 냉기통로(P1)를 지나 믹싱 챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동되지 못하고 증발기 하부측 토출 공기의 유동 방향으로 유동되는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 증발기(2)를 통과한 찬 공기와 히터코어(3)를 통과한 뜨거운 공기가 믹싱 챔버(MC)측에서 서로 혼합되지 않는 문제점을 야기시키게 되며, 이로 인해 디프로스트 벤트(11) 및 페이스 벤트(12)로 토출되는 공기와 플로어 벤트(13)로 토출되는 공기간의 상,하 온도차가 크게 발생하여 탑승자의 얼굴쪽으로는 찬 바람이 토출되고 발쪽으로는 뜨거운 바람이 토출되어 불쾌감을 주게 되는 문제점이 발생되었다.
덧붙여 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 바이레벨(B/L)모드인 경우에 페이스 벤트(12)를 통해 토출되는 공기의 온도를 측정하여 본 결과 평균온도가 5.8℃이고, 플로어 벤트(13)를 통해 토출되는 공기의 온도를 측정하여 본 결과 평균온도가 41.2℃로, 상하 온도차가 35.4℃로 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 슬라이딩판이 냉기통로와 온기통로의 각각 일부 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드 조건 또는 믹싱 모드 조건에서 냉기와 온기의 믹싱(Mixing)성이 개선되어 디프로스트 벤트와 페이스 벤트로부터 토출되는 공기와 플로어 벤트로부터 토출되는 공기의 온도차가 줄어들도록 개선한 차량용 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구측에 공기유입구가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트가 형성되며, 냉기와 온기의 혼합공기, 냉기 또는 온기를 상기 벤트로 안내하기 위해 공통적으로 사용되는 챔버가 형성된 공조케이스와; 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 증발기 및 히터코어와; 상기 증발기와 히터코어 사이에 설치되어 상기 히터코어를 바이패스하는 냉기통로와 상기 히터코어를 통과하도록 하는 온기통로의 개도를 조절하는 온도조절도어를 포함하며, 상기 냉기통로와 온기통로를 통과하는 공기는 상기 챔버로 유동되도록 형성되어 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 온도조절도어는 상기 공조케이스의 양측벽에 슬라이딩 가능하게 결합 설치되는 슬라이딩판과, 상기 공조케이스의 내부에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 상기 슬라이딩판을 작동시키는 도어 회전축을 포함하며, 상기 슬라이딩판에는, 증발기 대응면을 따라 유동하는 공기 의 유동 속도를 저감시킬 수 있는 유동속도 저감수단이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 차량용 공조장치에 따르면, 슬라이딩판이 냉기통로와 온기통로의 각각 일부 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드 조건 또는 믹싱 모드 조건에서 냉기와 온기의 믹싱(Mixing)성이 개선되어 디프로스트 벤트와 페이스 벤트로부터 토출되는 공기와 플로어 벤트로부터 토출되는 공기의 온도차가 줄어들도록 개선하여, 탑승자의 얼굴쪽으로는 찬 바람이 토출되는 것을 현저하게 줄이고, 발쪽으로는 뜨거운 바람이 토출되는 것을 현저하게 줄여 탑승자에게 쾌적한 승차환경을 제공할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 본 발명의 특징적인 구성을 부각시키기 위해, 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 하고, 다만 도면상에서 종래 기술과 동일한 구성부재는 종래와 동일한 부재번호를 부여하며, 종래와 다른 구성에 대하여서는 종래와 다른 부재번호를 부여한다.
도 3은 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라이딩판이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 각각 절반을 개방하도록 위치한 중간모드인 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라 이딩판이 냉기통로(P1)를 완전히 개방하도록 위치한 냉방모드 상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라이딩판이 온기통로(P2)를 완전히 개방하도록 위치한 난방모드 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6은 본 발명에 의한 유동속도 저감수단이 형성된 온도조절도어의 분해 사시도이다.
본 발명은 입구측에 공기유입구(10a)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(11), 페이스 벤트(12), 플로어 벤트(13)가 형성되며, 냉기와 온기의 혼합공기, 냉기 또는 온기를 상기 벤트(11)(12)(13)로 안내하기 위해 공통적으로 사용되어 공기를 믹싱하는 역할을 하는 챔버(MC)가 형성된 공조케이스(10)와; 이 공조케이스(10)의 내부에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3) 사이에 설치되어 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉기통로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하도록 하는 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(200)를 포함하며, 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 통과하는 공기는 상기 챔버(MC)로 유동되도록 형성되어 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 온도조절도어(200)를 새로운 구성이 되도록 함으로써, 슬라이딩판이 냉기통로와 온기통로의 각각 일부 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드 조건 또는 믹싱 모드 조건에서 냉기와 온기의 믹싱(Mixing)성이 개선되어 디프로스트 벤트와 페이스 벤트로부터 토출되는 공기와 플로어 벤트로부터 토출되는 공기의 상하 온도차가 줄어들도록 개선한 것이다.
본 발명에 의한 온도조절도어(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공조케이스(10)의 양측벽에 슬라이딩 가능하게 결합 설치되는 것으로 증발기(2)와 마주하는 증발기 대응면(211)이 평면으로 형성되는 슬라이딩판(210)과, 도어 회전축(220)과, 도어 회전축(220)의 회전력을 전달받아 슬라이딩판(210)이 슬라이딩 이동하도록 하는 동력전달수단을 포함하여 이루어진다. 상기 동력전달수단은 도어 회전축(220)의 양단부에 형성된 구동부(221)와, 이 구동부(221)에 결합되어 슬라이딩판(210)을 슬라이딩 이동되도록 하는 회전력 전달부(210)로 이루어진다.
여기서 구동부(221)는 일례로 도어 회전축(220)의 양단부에 형성되는 피니언 기어(221)로 이루어지고, 회전력 전달부(213)는 일례로 피니언 기어(221)와 기어 맞물림 결합되도록 슬라이딩판(210)의 증발기 대응면(211)의 양측, 즉 도어 회전축(220)의 축방향으로의 양측에 각각 형성된 원호 형상의 래크기어(213)로 이루어진다.
본 발명은 온도조절도어(200)를 구성하는 슬라이딩판(210)에, 증발기 대응면(211)을 따라 유동하는 공기의 유동 속도를 저감시킬 수 있는 유동속도 저감수단(215)이 형성한 것이다.
즉, 본 발명은 슬라이딩판(210)의 증발기 대응면(211)을 따라 유동되는 공기의 흐름은 최대한 많이 유지한 채 특정 지점에서 공기의 유동 속도를 저감시킴으로써, 증발기(2)를 통과하여 챔버(MC)로 직진하는 직진 공기의 유동 흐름에 최대한 방해가 되지 않도록 하여 증발기(2)를 통과한 공기가 챔버(MC)로 직진할 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 의한 유동속도 저감수단(215)은, 증발기(2)와 마주하는 슬라이딩판(210)의 일측면, 즉 증발기(2)에 대응되는 면을 따라, 챔버(MC)측으로 상승하는 공기 일부를 증발기(2)측으로 가이드시키도록, 슬라이딩판(210)의 상단부 또는 하단부에 슬라이딩판(210)으로부터 증발기(2)측을 향해 일정 높이 돌출 형성되는 배플로 이루어진다.(제1 조건)
여기서, 유동속도 저감수단(215)을 구성하는 배플은 슬라이딩판(210)으로부터 증발기(2)측을 향해 도어 회전축(220)과 슬라이딩판(210) 사이 거리보다 낮은 돌출 높이로 형성되도록 함이 바람직한데, 그 이유는 도어 회전축(220)의 회전에 방해되지 않도록 하기 위함이다.(제2 조건)
한편, 본 발명에 적용되는 슬라이딩판(210)은 공기 유동 방향에 대해 원호 형상으로 라운지게 형성되는데, 본 발명의 유동속도 저감수단(215)을 이루는 배플은 슬라이딩판(210)에 형성된 양측 회전력 전달부(213)를 이루는 래크기어 각각의 단부를 연결한 직선(SㆍL) 높이(H)보다 큰 돌출 높이를 갖도록 상기 슬라이딩판(210)에 돌출 형성된다.(제3 조건)
그리고, 본 발명에 의한 유동속도 저감수단(215)을 구성하는 배플은, 슬라이딩판(210)의 폭방향으로 일정한 길이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.(제4 조건) 여기서, 슬라이딩판(210)의 폭방향은 도어 회전축(220)의 축방향과 동일한 방향을 의미한다.
여기서, 본 발명은 전술한 제1 조건, 제2 조건, 제3 조건, 제4 조건을 단독 으로 적용할 수 있으며, 더 나아가 이들 조건중 적어도 2개 이상의 조건을 함께 적용할 수 있음은 물론이다.
그리고, 본 발명에 의한 냉기통로(P1)는 상기 온기통로(P2)보다 높은 위치에 배치되어 상기 챔버(MC)와 가장 인접하여 형성되고, 유동속도 저감수단(215)을 구성하는 배플은 슬라이딩판(210) 상단부의 증발기 대응면(211)에 형성된다.
따라서, 이와 같은 본 발명의 구성에서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 바이레벨(B/L)모드하에서 냉기와 온기가 혼합되는 중간모드, 냉기만을 통과시키는 냉방모드, 온기만을 통과시키는 난방모드 상태일때 페이스 벤트(12)로 토출되는 공기와 플로어 벤트(13)로 토출되는 공기간의 상,하 온도차가 크게 발생하지 않아 탑승자의 얼굴쪽으로는 찬 바람이 토출되고 발쪽으로는 뜨거운 바람이 토출되어 불쾌감을 주게 되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
일례로 도 3에 도시된 바와 같이 바이레벨 모드 하에서 냉기와 온기가 혼합도는 중간모드 상태인 경우를 예로 들어 설명하면, 증발기(2)의 하부측을 통과한 찬 공기는 유동흐름(F4)과 같이 슬라이딩판(210)의 증발기 대향면을 따라 상승되면서 유동되고, 증발기(2)의 상부측을 통과한 찬 공기는 유동흐름(F3)과 같이 거의 직진 상태로 냉기통로(P1)를 통과하게 된다.
이때, 증발기(2)의 하부측을 통과한 찬 공기는 유동흐름(F4)과 같이 슬라이딩판(210)의 증발기 대향면을 따라 상승되면서 유동되면서, 유동속도 저감수단(215)을 구성하는 배플에 의해 그 유동속도가 저감된다. 따라서, 증발기(2)의 상 부측을 통과한 찬 공기(F3)는 슬라이딩판(210)의 증발기 대향면(211)을 따라 유동흐름(F4)의 영향을 최대한 적게 받으면서 냉기통로(P1)를 지나 믹싱 챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 원활하게 유동될 수 있게 된다. 이로 인해 증발기(2)를 통과한 찬 공기와 히터코어(3)를 통과한 뜨거운 공기가 챔버(MC)측에서 서로 혼합이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 대해 페이스 벤트(12)를 통해 토출되는 공기의 온도를 측정하여 본 결과 평균온도가 12.3℃이고, 플로어 벤트(13)를 통해 토출되는 공기의 온도를 측정하여 본 결과 평균온도가 25.8℃로, 상하 온도차가 8.7℃로 개선됨을 알 수 있었으며, 디프로스트 벤트(11) 및 페이스 벤트(12)로 토출되는 공기와 플로어 벤트(13)로 토출되는 공기간의 상,하 온도차가 크게 발생하지 않아 탑승자의 얼굴쪽으로는 찬 바람이 토출되고 발쪽으로는 뜨거운 바람이 토출되어 불쾌감을 주게 되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명은 냉기통로(P1)를 형성하는 공조케이스(10)의 내벽면중 상기 슬라이딩판(210)이 접촉되어 실링되는 도어 실링부(15)에는 냉기통로(P1)를 통과하는 공기가 상기 챔버(MC)측으로 유도하는 공기 가이드면(15a)이 더 구비됨이 바람직하다.
도 1은 종래 기술에 의한 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 단면도로, 슬라이딩판이 온기통로(P2)를 완전 폐쇄한 최대 냉방모드하에서, 공조모드가 벤트 모드인 상태를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에서 슬라이딩판이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 각각 절반을 개방하도록 위치된 경우에서 공조모드가 바이레벨 모드인 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라이딩판이 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 각각 절반을 개방하도록 위치한 중간모드인 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라이딩판이 냉기통로(P1)를 완전히 개방하도록 위치한 냉방모드 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 관련된 도면으로, 바이레벨 모드하에서 슬라이딩판이 온기통로(P2)를 완전히 개방하도록 위치한 난방모드 상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 유동속도 저감수단이 형성된 온도조절도어의 분해 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 증발기 3 : 히터코어
10 : 공조케이스 10a : 공기유입구
11 : 디프로스트 벤트 12 : 페이스 벤트
13 : 플로어 벤트 15 : 도어 실링부
15a : 공기 가이드면 P1 : 냉기통로
P2 : 온기통로 200 : 온도조절도어
210 : 슬라이딩판 211 : 증발기 대응면
215 : 유동속도 저감수단 220 : 도어 회전축

Claims (7)

  1. 입구측에 공기유입구(10a)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(11), 페이스 벤트(12), 플로어 벤트(13)가 형성되며, 냉기와 온기의 혼합공기, 냉기 또는 온기를 상기 벤트(11)(12)(13)로 안내하기 위해 공통적으로 사용되는 챔버(MC)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 내부에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3) 사이에 설치되어 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉기통로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하도록 하는 온기통로(P3)의 개도를 조절하는 온도조절도어(200)를 포함하며, 상기 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 통과하는 공기는 상기 챔버(MC)로 유동되도록 형성되어 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 온도조절도어(200)는
    상기 공조케이스(10)의 양측벽에 슬라이딩 가능하게 결합 설치되는 슬라이딩판(210)과, 상기 공조케이스(10)의 내부에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 상기 슬라이딩판(210)을 작동시키는 도어 회전축(220)을 포함하며,
    상기 슬라이딩판(210)에는, 증발기 대응면(211)을 따라 유동하는 공기의 유동 속도를 저감시킬 수 있는 유동속도 저감수단(215)이 형성되고,
    상기 유동속도 저감수단(215)은,
    상기 증발기(2)와 마주하는 슬라이딩판(210)의 증발기 대응면(211)을 따라, 상기 챔버(MC)측으로 상승하는 공기 일부를 상기 증발기(2)측으로 가이드시키도록, 상기 슬라이딩판(210)의 상단부 또는 하단부에 상기 슬라이딩판(210)으로부터 상기 증발기(2)측을 향해 일정 높이 돌출 형성되는 배플인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배플은,
    상기 슬라이딩판(210)으로부터 상기 증발기(2)측을 향해 상기 도어 회전축(220)과 슬라이딩판(210) 사이 거리보다 낮은 돌출 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩판(210)은 증발기 대응면(211)이 평면으로 형성되고, 상기 슬라이딩판(210)의 양단부에는 상기 도어 회전축(220)과 맞물려 상기 슬라이딩판(210)을 슬라이딩 이동되도록 하는 원호 형상의 회전력 전달부(213)가 각각 형성되며,
    상기 배플은 상기 슬라이딩판(210)에 형성된 양측 회전력 전달부(213) 각각의 단부를 연결한 직선(SㆍL) 높이(H)보다 큰 돌출 높이를 갖도록 상기 슬라이딩판(210)에 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배플은,
    상기 슬라이딩판(210)의 폭방향으로 일정한 길이를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉기통로(P1)는 상기 온기통로(P2)보다 높은 위치에 배치되어 상기 챔버(MC)와 가장 인접하여 형성되고,
    상기 배플은 상기 슬라이딩판(210) 상단부의 증발기 대응면(211)에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉기통로(P1)를 형성하는 공조케이스(10)의 내벽면중 상기 슬라이딩판(210)이 접촉되어 실링되는 도어 실링부(15)에는 냉기통로(P1)를 통과하는 공기를 상기 챔버(MC)측으로 유도하는 공기 가이드면(15a)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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