KR101686891B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 믹싱공간에서 교차하는 벤트도어와 플로도어의 교차 틈새 사이에 공기의 흐름을 안내하는 공기안내부재를 형성함으로써, 교차시 공기와의 충격을 방지하여 벤트도어의 구동이 정숙하게 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 케이스의 내부로 내/외기를 송풍하는 송풍장치와, 공기유입통로의 하류측에 차례로 배치된 증발기 및 히터코어와; 상기 증발기와 히터코어 사이에 배치되어 공기를 쿨링통로 및 히팅통로를 선택하여 통과시키는 온도조절도어와, 상기 쿨링통로를 거친 냉기 또는 상기 히팅통로를 거쳐 공간에서 혼합된 온기를 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트를 선택하여 통과시키는 벤트도어 및 플로어도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 벤트도어 및 플로어도어가 회동하는 영역들 사이의 공간에 상기 벤트도어 및 플로어도어와 간섭되지 않게 공기안내부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING APPARATUS FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 믹싱공간에서 교차하는 벤트도어와 플로어 도어의 교차 틈새 사이에 공기의 흐름을 안내하는 공기안내부재를 형성함으로써, 도어들의 교차시 공기와 충돌하는 것을 방지하여 벤트도어의 구동이 정숙하게 이루어지도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는, 송풍장치(Blower)에 의해 차실내로 유입된 외기를 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator) 또는 차량엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차실내의 각 부위와 연통된 디프로스트벤트(Defrost Vent), 페이스벤트(Face Vent) 및 플로어벤트(Floor Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차실내에 분배함으로써, 차실내가 냉방 또는 난방되도록 한다.
이러한 공조장치는, 송풍장치, 증발기 및 히터코어가 독립적으로 구성된 쓰리피스 타입(Three Piece Typa), 송풍기 및 증발기가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 및 송풍기, 증발기 및 히터코어가 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 구분할 수 있다.
종래의 차량용 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(10)와, 송풍기(도시생략)로 송풍되는 공기가 유입되는 공기유입구(12) 쪽에 장착된 증발기(14)와, 상기 증발기(14) 뒤쪽에 배치된 히터코어(16)와, 상기 증발기(14)와 히터코어(16) 사이에 배치되어 공기를 쿨링통로(C) 및 히팅통로(H)를 선택하여 통과시키는 온도조절도어(18)와, 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV), 플로어벤트(FLV)를 통해 냉기 또는 온기를 선택하여 통과시키는 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)를 포함한다.
여기서, 상기 온도조절도어(18), 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)는, 벤트모드, 바이-레벨모드, 플로어모드, 믹스모드 및 디프로스트모드로 전환되면서 작동한다.
이러한 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)는, 디프로스트모드에서 벤트모드로 전환할 때 공간(M)에서 도어의 사이가 좁아지면서 교차하게 된다.
즉, 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)는, 교차 틈새(G)를 두고 벤트도어(20)가 회동하는 영역(20R)과 플로어도어(22)가 회동하는 영역(22R)을 형성하게 된다.
상기한 벤트도어(20)와 플로어도어(22) 사이가 좁아진 교차 틈새(G)에 형성되는 공기 유동압력이 상승함에 따라, 송풍공기는 교차 틈새(G)를 빠르게 통과하게 된다.
이때, 상기 교차 틈새(G)를 빠르게 통과하려는 유동 공기와 벤트도어(20)가 충돌하게 된다. 이에 따라, 상기 벤트도어(20)는, 작동시마다 소음이 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한, 상기 벤트도어(20)는, 플로어도어(22)와 교차할 때 유동 공기와 부딪치게 됨에 따라 균일한 풍량 배분을 할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 공조케이스의 공간에 돌출시킨 공기안내부재가 벤트도어와 플로어도어가 교차할 때 공기압력의 방해를 받지 않도록 공기 흐름을 용이하게 안내하도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 공조케이스의 공간에 돌출시킨 공기안내부재에 의하여 공기와 벤트도어가 부딪치지 않도록 함으로써, 벤트도어의 작동소음이 방지되도록 하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스의 내부로 내/외기를 송풍하는 송풍장치와, 공기 유입통로의 하류측에 차례로 배치된 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어 사이에 배치되어 공기를 쿨링통로 및 히팅통로를 선택하여 통과시키는 온도조절도어와, 상기 쿨링통로를 거친 냉기 또는 상기 히팅통로를 거쳐 공간에서 혼합된 온기를 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트를 선택하여 통과시키는 벤트도어 및 플로어도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 벤트도어 및 플로어도어가 회동하는 영역들 사이의 공간에 상기 벤트도어 및 플로어도어와 간섭되지 않게 공기안내부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기한 공기안내부재는, 벤트도어와 플로어도어의 교차 틈새에 형성되는 가이드 배플과, 상기 가이드 배플의 상류측 가장자리에 형성되는 상류 가이드날개과, 상기 가이드 배플의 하류측 가장자리에 형성되는 하류 가이드날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 가이드 배플은, 공간의 상류측에서 하류측으로 공기를 안내하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 상,하류 가이드날개는, 가이드 배플을 따라 공기가 안내되도록 상하류측을 향해 일정 각도로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 공기안내부재는, 상기 벤트도어 및 플로어도어의 단부 사이 거리가 최소가 되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기한 공기안내부재는, 상기 디프로스트벤트 및 페이스벤트를 모두 개폐하도록 하는 상기 벤트도어 단부와 상기 플로어도어 단부 사이에 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 벤트도어와 플로어도어의 교차 틈새에 배플 형태의 공기안내부재를 형성함으로써, 공기의 흐름이 원활하게 안내되도록 하는 효과가 있다.
또한, 벤트도어와 플로어도어의 교차시 도어에 가해지는 유동공기와의 충돌이 공기안내부재에 의하여 방지되도록 하는 효과가 있다.
또한, 공간에 형성되는 공기안내부재에 의하여 상류측에서 하류측으로 공기의 흐름이 원활하게 안내되도록 함으로써, 도어가 정숙하게 작동되도록 하는 효과가 있다.
또한, 벤트모드시 공기의 흐름이 가이드 배플에 의하여 안내되도록 함으로써, 벤트도어와 플로어도어의 교차시 작동소음이 방지되는 효과가 있다.
또한, 벤트도어와 플로어도어의 교차시 공기안내부재를 따라 공기가 안내됨으로써, 풍량 배분이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 공기가 공기안내부재를 따라 흐르기 때문에 벤트도어와 플로어도어의 교차시 도어들의 작동력이 향상되는 효과가 있다.
도 1은, 종래기술에 따른 차량용 공조장치로서 디프로스트모드 상태를 도시한 도면.
도 2는, 도 1에 나타낸 차량용 공조장치로서 벤트모드로 전환되는 상태를 도시한 도면.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치에 공기안내부재가 설치됨을 도시한 도면.
도 4는, 도 3에 나타낸 벤트도어와 플로어도어의 교차상태를 도시한 도면.
도 5는, 도 4의 A를 확대 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다(종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.)
차량용 공조장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(10)와, 공기유입구(12) 쪽에 장착된 증발기(14)와, 상기 증발기(14) 뒤쪽에 배치된 히터코어(16)와, 상기 증발기(14)와 히터코어(16) 사이에 배치되어 풍량을 쿨링통로(C)와 히팅통로(H)로 선택적으로 통과시키는 온도조절도어(18)와, 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV), 플로어벤트(FLV)로 냉풍 또는 온풍을 선택적으로 통과시키는 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)를 포함한다.
다음으로는, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 4 및 도 6을 참조하여 설명한다.
벤트도어(20) 및 플로어도어(22)가 교차하는 공간(M)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)의 교차를 방해하지 않고 공기가 교차 틈새(G)를 용이하게 이동하도록 안내하는 공기안내부재(30)가 설치되어 있다.
상기한 공기안내부재(30)는, 벤트도어(20)가 회동하는 영역(20R)과 플로어도어(22)가 회동하는 영역(22R) 사이에 형성된다.
그리고, 상기 공기안내부재(30)는, 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)의 회동을 방해하지 않도록 상기 영역(20R)(22R)사이에 형성된다.
상기한 벤트도어(20)가 1개인 경우를 설명하고 있으나, 복수개 설치되는 경우에도 가능하다.
상기한 공기안내부재(30)는 가이드 배플(32)을 구비한다. 상기한 가이드 배플(32)은 벤트도어(20)와 플로어도어(22)의 교차 틈새(G)에 돌출 형성된다.
또한, 상기 가이드 배플(32)에는 상류측 가장자리에 상류 가이드날개(34)가 형성되어 있다. 그리고 상기한 가이드 배플(32)은, 공간(M)의 상류측에서 하류측으로 공기흐름을 용이하게 안내할 수 있도록 경사져 형성된다.
상기한 상류 가이드날개(34)는 상류측을 향해 일정 각도로 돌출 형성된다. 즉, 상류 가이드날개(34)는 송풍공기의 흐름을 하류측으로 자연스럽게 유도하도록 형성된다.
그리고, 공기안내부재(30)에는, 상기 가이드 배플(32)의 하류측 가장자리에 하류 가이드날개(36)가 형성되어 있다.
상기한 하류 가이드날개(36)은, 가이드 배플(32)을 타고 안내되는 송풍공기가 하류측 방향의 페이스 벤트(FV)쪽으로 흐르도록 안내한다.
즉, 상기 상/하류 가이드날개(34)(36)는, 가이드 배플(32)을 따라 공기의 흐름이 안내되도록 상하류측을 향해 일정 각도로 돌출 형성된다.
상기한 공기안내부재(30)는, 공간(M)에서 벤트도어(20)와 플로어도어(22)의 교차 틈새(G)에 배치될 수 있는 폭과 높이로 형성된다.
또한, 상기 공기안내부재(30)는, 상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)의 단부 사이 거리가 최소가 되는 위치에 설치된다.
그리고, 상기 공기안내부재(30)는, 디프로스트 모드에서 벤트 모드로 변경시 상기 디프로스트벤트(DV) 및 페이스벤트(FV)를 모두 개폐하도록 하는 상기 벤트도어(20) 단부와 상기 플로어도어(22) 단부 사이에 설치된다.
이러한, 공기안내부재(30)는, 냉기 또는 온기가 벤트도어(20) 및 플로어도어(22) 사이의 좁은 공간을 통과할 때 공기 유동을 가이드함으로써 소음이 감소되도록 한다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 플로어모드에 있어서는, 온도조절도어(18)에 의하여 쿨링통로(C)가 차단되어 있기 때문에 공기유입통로(12)를 통해 유입되는 외기는 히팅통로(H)를 통과하게 된다.
상기 히팅통로(H)의 히터코어(16)를 통과한 온기는, 플로어도어(22)에 의해 분기된 후 플로어벤트(FLV)를 통해 대부분 토출된다.
이때, 플로어벤트(FLV)를 통해 토출되지 않은 나머지 온기는, 페이스벤트(FV)를 차단하고 있는 벤트도어(18)의 안내를 받아 디프로스트벤트(DV)로 토출된다.
그 다음으로, 믹스모드에 있어서는, 온도조절도어(18)에 의하여 쿨링통로(C)가 차단되어 있기 때문에 공기유입통로(12)를 통해 유입되는 외기는 히팅통로(H)상의 히터코어(16)를 통과하게 된다.
상기한 히터코어(16)를 통과한 온기는, 플로어도어(22)에 의해 분기된 후 플로어벤트(FLV)를 통해 일부분이 토출된다.
이때, 플로어벤트(FLV)를 통해 토출되지 않은 나머지 온기는, 페이스벤트(FV)를 차단하고 있는 벤트도어(20)의 안내를 받아 디프로스트벤트(DV)로 토출된다.
또한, 디프로스트모드에 있어서는, 온도조절도어(18)에 의하여 쿨링통로(C)가 차단되어 있기 때문에 공기유입통로(12)를 통해 유입되는 외기는 히팅통로(H) 상의 히터코어(40)를 통과하게 된다.
상기한 히터코어(40)를 통과한 온기는, 페이스벤트(FV)를 차단하고 있는 벤트도어(20)의 안내를 받아 디프로스트벤트(DV)로 토출된다.
그리고, 상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)가 벤트모드로 전환되면, 온도조절도어(18)에 의하여 히팅통로(H)가 차단되기 때문에 공기유입통로(12)로 유입되는 외기는 증발기(14)를 거쳐서 쿨링통로(C)를 통과하게 된다.
상기 쿨링통로(C)를 거친 냉기는, 플로어벤트(FLV)를 차단하고 있는 플로어도어(22)와 디프로스트벤트(DV)를 차단하고 있는 벤트도어(20)에 의하여 페이스벤트(FV)로 토출된다.
디프로스트모드에서 벤트모드로 전환될 때, 먼저 벤트도어(20)는 페이스벤트(FV)를 개방하면서 디프로스트벤트(DV)를 차단하기 위하여 회전하게 된다.
그리고, 플로어도어(22)는, 쿨링통로(C)를 거친 냉풍이 페이스벤트(FV)로 토출될 수 있도록 플로어벤트(FLV)를 차단하게 된다.
디프로스트벤트(DV)와 플로어벤트(FLV)를 차단하기 위하여 회전하는 벤트도어(20)와 플로어도어(22)는, 공간(M)에서 공기안내부재(30)를 사이에 두고 간격이 최대로 좁아지게 된다.
이때, 공기는 공기안내부재(30)의 가이드 배플(32)과 상하류 가이드날개(34)(36)의 안내를 받아 이동하게 된다.
상기한 공기안내부재(30)를 따라 공기가 원활하게 이동하기 때문에, 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)는 교차 틈새(G)의 형성시 공기의 유동압력을 최소로 받게 된다.
이에 따라, 냉기 또는 온기가 벤트도어(20) 및 플로어도어(22) 사이의 좁은 공간을 통과할 때 공기안내부재(30)가 공기 유동을 가이드함으로써 소음이 감소되도록 한다.
즉, 모드 전환시 교차하더라도 교차부분에서 발생하는 공기압력이 공기안내부재(30)에 의하여 안내되기 때문에 작동 소음이 없이 교차하게 된다.
본 발명에 의하면, 벤트도어 및 플로어도어가 디프로스트모드에서 벤트모드로 정숙하게 전환되고, 공기는 페이스벤트(FV)로 원활하게 토출된다.
본 발명은 공간에서 교차하는 벤트도어와 플로어도어의 교차 틈새 사이에 공기의 흐름을 안내하는 공기안내부재를 형성함으로써, 교차시 공기와의 충격을 방지하여 벤트도어가 정숙하게 작동할 수 있도록 한 것으로, 차량 공조장치 산업 분야에 널리 이용될 수 있다.
16: 히터코어(Heater Core) 18: 온도조절도어
20: 벤트도어(Vent Door) 22: 플로어도어(Floor Door)
30: 공기안내부재 32: 가이드 배플(Guide Baffle)
C: 쿨링통로 G: 교차 틈새
H: 히팅통로 M: 공간
DV: 디프로스트벤트 FV: 페이스벤트
FLV: 플로어벤트

Claims (6)

  1. 케이스(10)의 내부로 내/외기를 송풍하는 송풍장치와, 공기유입통로(12)의 하류측에 차례로 배치된 증발기(14) 및 히터코어(16)와; 상기 증발기(14)와 히터코어(16) 사이에 배치되어 공기를 쿨링통로(C) 및 히팅통로(H)를 선택하여 통과시키는 온도조절도어(18)와, 상기 쿨링통로(C)를 거친 냉기 또는 상기 히팅통로(H)를 거쳐 공간(M)에서 혼합된 온기를 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV), 플로어벤트(FLV)를 선택하여 통과시키는 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)가 회동하는 영역들 사이의 공간(M) 중 상기 벤트도어(20)와 플로어도어(22)의 교차 틈새(G)에 상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)와 간섭되지 않게 공기안내부재(30)가 설치되며;
    상기 공기안내부재(30)는, 상기 벤트도어(20) 및 플로어도어(22)의 단부 사이 거리가 최소가 되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기안내부재(30)는,
    벤트도어(20)와 플로어도어(22)의 교차 틈새(G)에 형성되는 가이드 배플(32)과, 상기 가이드 배플(32)의 상류측 가장자리에 형성되는 상류 가이드날개(34)와, 상기 가이드 배플(32)의 하류측 가장자리에 형성되는 하류 가이드날개(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 배플(32)은,
    공간(M)의 상류측에서 하류측으로 공기를 안내하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 상/하류 가이드날개(34)(36)은, 가이드 배플(32)을 따라 공기의 흐름이 안내되도록 상하류측을 향해 일정 각도로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기안내부재(30)는, 상기 디프로스트벤트(DV) 및 페이스벤트(FV)를 모두 개폐하도록 하는 상기 벤트도어(20) 단부와 상기 플로어도어(22) 단부 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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