KR101692228B1 - 자동차의 공기조화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와; 상기 공조케이스의 내부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 및 플로어 벤트 각각의 개도를 개별적으로 조절하여 다수의 공조모드를 구현하는 디프로스트 도어와 페이스 도어 및 플로어 도어로 이루어진 모드도어를 포함하여 이루어진 자동차 공기조화장치에 있어서, 상기 공조모드는 페이스 벤트로만 공기를 토출시키는 벤트 모드와; 공기중의 일부를 페이스 벤트로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트로 토출시키는 바이레벨 모드와; 상기 벤트 모드와 바이레벨 모드 사이 구간에서의 모드 변경시 상기 디프로스트 벤트의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 포함하여 이루어지고,
상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순차적으로 변경되도록 제어하는 모드도어 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하며,
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 종래 기술과는 달리 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 모드도어 구동수단인 단일의 엑츄에이터 및 모드도어 구동캠의 구조 변경만으로도 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있다.

Description

자동차의 공기조화장치{Air conditioner for vehicle}
본 발명은 자동차의 공기조화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹싱 모드, 디프로스트 모드로 이루어진 공조모드를 구현할 수 있는 공기조화장치에서 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 단일의 엑츄에이터 및 모드도어 구동캠의 구조 변경만으로도 디프로스트 벤트의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있도록 한 자동차의 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 공기조화장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기인 경우, 윈도우에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공기조화장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
상기 공기조화장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 블로어 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center Type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.
도 1은 상기 세미 센터 타입 공기조화장치를 도시한 것으로서, 상기 공기조화장치(1)는 입구측에 내/외기 유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16,17,18)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기 유입구(11)에 연결되어 내/외기 유입구(11)를 선택적으로 개폐하여 내외기를 전환하는 인테이크 도어(미도시)에 의해 유입되는 내기 또는 외기를 송풍하는 블로어(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 이루어진다.
여기서, 상기 모드도어(16,17,18)중 부재번호 16에 해당되는 모드도어는 디프로스트 벤트(12a)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어이고, 부재번호 17에 해당되는 모드도어는 페이스 벤트(12b)의 개도를 조절하는 페이스 도어이며, 부재번호 18에 해당되는 모드도어는 플로어벤트(12c,12d)의 개도를 조절하는 플로어 도어이다.
또한, 상기 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분리되어 있다.
상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)는 상기 공조케이스(10)의 외측면에 설치된 엑츄에이터(미도시)에 연결되어 회전 작동하게 되면서 상기 냉,온풍 유로(P1)(P2)의 개도를 조절하거나 상기 각 벤트(12a~12d)로 향하는 유로의 개도를 조절하게 된다.
상기한 바와 같이 구성된 자동차의 공기조화장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 블로어에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤,상기 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber;MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 블로어에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
그리고, 최대냉방모드가 아닌 냉방모드, 즉,
Figure 112010030329215-pat00001
냉방모드가 가동될 경우에는, 상기 온도조절도어(15)는 중립위치로 회전하여, 상기 믹싱챔버(MC)에 대하여 상기 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기가 믹싱챔버(MC) 쪽으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출된다.
여기서, 상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)는, 공조케이스(10)의 양측벽에 회전 가능하게 설치된 회전축(15a)(16a,17a,18a)과, 이 회전축(15a)(16a,17a,18a)의 일측에 형성되는 플레이트(15b)(16b,17b,18b)로 이루어지며, 이때 상기 모드도어(16,17,18)중에는 상기 회전축(16a,17a,18a)의 양측면에 플레이트(16b,17b,18b)를 형성한 피봇 도어도 사용될 수 있다.
한편, 전술한 자동차의 공기조화장치는 모드도어(16,17,18)의 작동각에 의해 별도의 공조모드를 구현할 수 있는데, 이 공조모드는 냉기/온기 도는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 페이스 벤트(12b)로만 토출시키는 벤트모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 페이스 벤트(12b)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 바이레벨(B/L)모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 플로어 벤트(12c,12d)로만 토출시키는 플로어 모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기중의 일부는 디프로스트 벤트(12a)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 믹싱 모드와, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기를 디프로스트 벤트(12a)로만 토출시키는 디프 모드로 이루어진다.
이와 같은 모드도어(16,17,18)들은 운전자 또는 탑승자가 인스트루먼트 패널의 공조장치 제어용 조작스위치(미도시)를 조작함에 따라, 그 조작스위치에 연동하여 작동되면서 전술한 공조모드중 어느 한 모드를 구현하게 된다.
또 한편, 전술한 바와 같은 공기조화장치를 구비한 차량은 실외와 실내의 온도 차이로 인해, 습도가 높을 경우 차량의 윈도우에 수증기가 응축되어 시야를 차단하는 포깅(Fogging) 현상이 발생한다.
따라서, 대부분의 차량에는 포그 발생시 공기조화장치의 디프로스트 벤트(12a)를 통해 공기가 토출되도록 디프로스트 모드 또는 믹싱 모드를 선택하여 포그(Fog)를 제거하는 디포깅 시스템이 구비되어 있다.
이 디포깅 시스템은 윈도우에 포그가 발생되었는지를 조기에 감지하여 포그의 발생을 억제함은 물론 포그 발생시 조기에 이를 제거함으로써, 원활한 시계 확보에 따른 운전자의 안전을 도모함은 물론 쾌적성을 향상시키게 된다.
이에, 디포깅을 실시하기 위해 운전자 또는 조수석에 동승한 탑승자가 에어컨 또는 히터가 작동되도록 수동으로 일일이 조작하였는데, 이러한 수동 조작에 의한 디포깅 방법은 조작상 번거로워 안전 운행에 문제가 있는 관계로, 최근에는 자동차의 윈도우에 포그 현상이 발생되었는지를 감지하여 포그 발생이 예상되는 경우이거나 포그 현상이 발생된 경우에 자동으로 디포깅 시스템을 작동시켜 포그의 발생을 억제함과 동시에 이미 발생된 포그를 제거하도록 한 기술들이 개발되고 있는 바, 그 일례로 대한민국 공개특허 제10-2007-0062728호(이하, '종래기술'이라 칭함)가 있다.
전술한 종래 기술은 디프로스트 도어(16;도 1참조)는 제어부에 의해 독립적으로 제어되는 것으로, 도 1에 도시된 다수의 모드도어중 페이스 도어, 플로어 도어의 작동과는 독립적으로 별도의 구동 모터의 엑츄에이터에 의해 구동된다.
그런데, 종래 기술에 따르면, 페이스 도어와 플로어 도어를 구동시키는 엑츄에이터 이외에 디프로스트 도어(16)를 독립적으로 구동시키는 별도의 엑츄에이터가 추가 장착된 경우에만 자동으로 디포깅 제어의 구현이 가능하다는 문제점이 있었으며, 이로 인해 공기조화장치를 구현하기 위한 원가 상승 및 중량이 증가되는 문제점도 야기하게 되었다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹싱 모드, 디프로스트 모드로 이루어진 공조모드를 구현할 수 있는 공기조화장치에서 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 단일의 엑츄에이터 및 모드도어 구동캠의 구조 변경만으로도 디프로스트 벤트의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있도록 한 자동차의 공기조화장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 플로어 모드시 디프로스트 벤트가 개방되도록 하여 공기가 디프로스트 벤트를 통해 토출될 수 있도록 한 자동차의 공기조화장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와; 상기 공조케이스의 내부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 및 플로어 벤트 각각의 개도를 개별적으로 조절하여 다수의 공조모드를 구현하는 디프로스트 도어와 페이스 도어 및 플로어 도어로 이루어진 모드도어를 포함하여 이루어진 자동차 공기조화장치에 있어서, 상기 공조모드는 페이스 벤트로만 공기를 토출시키는 벤트 모드와; 공기중의 일부를 페이스 벤트로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트로 토출시키는 바이레벨 모드와; 상기 벤트 모드와 바이레벨 모드 사이 구간에서의 모드 변경시 상기 디프로스트 벤트의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 포함하여 이루어지고, 상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순차적으로 변경되도록 제어하는 모드도어 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 자동차의 공기조화장치에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹싱 모드, 디프로스트 모드로 이루어진 공조모드를 구현할 수 있는 공기조화장치에서 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 단일의 엑츄에이터 및 모드도어 구동캠의 구조 변경만으로도 디프로스트 벤트의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있다,
둘째, 플로어 모드시 디프로스트 벤트가 개방되도록 하여 공기가 디프로스트 벤트를 통해 토출되도록 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 자동차 공기조화장치의 내부 구성을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 단일 엑츄에이터 및 모드도어 구동캠이 구비된 자동차 공기조화장치의 외관 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 의한 모드도어 구동캠에 아암이 설치된 모드도어 구동캠의 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 모드도어 구동캠의 디프로스트 도어용 안내슬롯, 페이스 도어용 안내슬롯, 플로어 도어용 안내슬롯에 공조모드 구간의 위치를 도시한 모드도어 구동캠의 정면도.
도 5 (a)~(g)는 본 발명에 구현되는 공조모드를 순서적으로 나타낸 것으로, 이 공조모드에 따른 디프로스트 도어와, 페이스 도어 및 플로어 도어가 회전 구동된 상태를 도시한 도면.
이하, 본 발명에 의한 자동차의 공기조화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 본 발명의 구성부재중 종래 기술과 중복되는 구성부재에 대해서는 그 부재번호를 종래와 동일하게 부여하였다는 것을 미리 밝혀둔다.
본 발명은 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 내부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d) 각각의 개도를 개별적으로 조절하여 다수의 공조모드를 구현하는 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18)로 이루어진 모드도어를 포함하여 이루어진 자동차 공기조화장치에 관한 것으로, 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경시 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 하고, 그 반대로 바이레벨 모드에서 벤트 모드로의 공조모드 변경시 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 함으로써, 냉기/온기 또는 냉온기가 믹싱된 믹싱공기가 디스프로스트 벤트(12a)를 통해 차량 실내로 토출되도록 하여, 디포깅 제어를 가능하게 하였다.
바람직하게는, 본 발명에 의한 공조모드는 페이스 벤트(12b)로만 공기를 토출시키는 벤트 모드와; 공기중의 일부를 페이스 벤트(12b)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 바이레벨 모드와; 상기 벤트 모드와 바이레벨 모드 사이 구간에서의 모드 변경시 상기 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 포함하여 이루어지고, 상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순차적으로 변경되도록 제어하는 모드도어 구동수단을 포함하여 이루어진 것이다.
본 발명에 의한 모드도어 구동수단은, 모드도어(16,17,18)를 회전 또는 비회전시켜 상기 공조모드가 구현되는 패턴이 형성되도록 가장자리부에 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)이 형성되며 공조케이스(10)의 외면에 회전 중심점(0)을 중심으로 회전되는 모드도어 구동캠(30)으로 이루어지며, 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)은 모드도어 구동캠(30)의 회전시 상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순서적으로 구현되는 패턴으로 형성된다.
따라서, 본 발명은 공조모드중 벤트모드와 바이레벨 모드를 포함하고, 벤트모드(도 5(a)참조)에서 바이레벨 모드로(도 5(d)참조)의 공조모드 변경시 또는 바이레벨 모드(도 5(d)참조)에서 벤트 모드(도 5(a)참조)로의 공조모드 변경시, 공기중의 일부가 디프로스트 벤트(12a)를 통해 토출되도록 디프로스트 벤트(12a)를 개방시키는 임디 디프 모드(도 5(b)(c)참조)를 구현할 수 있도록 모드도어 구동캠(30)의 구조를 개량하여 구성함으로써, 제조원가를 절감할 수 있게 하였다.
여기서, 모드도어 구동캠(30)은 공조케이스(10)의 외면에 회전 중심점(O)을 기준으로 하여 설치되는 판상의 형상으로 형성된다.
그리고, 모드도어 구동캠(30)의 회전 중심점(O)에는 단일의 엑츄에이터(50)의 구동축(51)이 결합되는 것으로, 좀더 상세하게는 모드도어 구동캠(30)의 회전 중심점(O)에 구동축(51)이 결합되는 결합공을 형성한다.
그리고, 단일의 엑츄에이터(50)는 브라켓트(52)를 매개로 하여 공조케이스(10)의 외면에 고정 설치된다.
따라서, 브라켓트(52)에 의해 단일의 엑츄에이터(50)가 공조케이스(10)에 고정 설치되어 있기 때문에, 엑츄에이터(50)의 구동축(51)에 모드도어 구동캠(30)을 공조케이스(10)의 외면에 대해 회전 가능하게 설치할 수 있는 것이다. 즉, 구동축(51)이 회전됨에 따라 모드도어 구동캠(30)이 오른쪽 방향 또는 왼쪽 방향으로 회전되는 것이다.
이로 인해, 본 발명은 종래 기술과는 달리 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 단일의 엑츄에이터(50) 및 모드도어 구동캠(30)의 구조 변경만으로도 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)은, 공조모드가 바이레벨 모드로 변경된 후, 모드도어(16,17,18)를 회전 또는 비회전시켜 플로어 벤트(12c,12d)로 공기를 토출시키는 플로어 모드(도 5(e)참조)와; 공기중의 일부를 디프로스트 벤트(12c,12d)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 믹싱 모드(도 5(f)참조)와; 디프로스트 벤트(12a)로만 공기를 토출시키는 디프 모드(도 5(g)참조)가 더 구현되는 패턴이 더 형성되며, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹싱 모드, 디프 모드는 모드도어 구동수단에 의해 순차적으로 변경되도록 제어되도록 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 공조모드중 도 5(b)(c)에 도시된 복수의 임시 디프 모드는, 벤트 모드(도 5(a)참조)에서 바이레벨 모드(도 5(b)참조)로의 모드 변경시 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적이 계단식으로 증가하도록 이루어진다.
즉, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 디프로스트 벤트(12a)의 전체 개방 면적중 40%정도 개방되는 임시 디프 모드가 구현되고, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 디프로스트 벤트(12a)의 전체 개방 면적중 70% 정도가 개방되는 임시 디프 모드가 구현되는 것이다.
부언하면, 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)은, 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 모드 변경시 상기 벤트 모드 위치와 바이레벨 모드 위치 사이 구간이 상기 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적(40%-->70%)이 계단식으로 증가하는 패턴으로 형성는 것이다.
한편, 본 발명의 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)은, 플로어 모드시 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 디프로스트 도어(16)를 회전시키는 패턴으로 형성되는 것을 더 포함한다.(도 5(e)참조)
이제까지는 본 발명의 기본적인 구성 및 작용을 설명하였으며, 이하, 본 발명의 구성을 좀더 상세하게 설명한다.
본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 일측(31a)과, 상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 일측(31a)으로부터 가장 먼 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 일측(32a)과, 상기 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 일측(32a)으로부터 가장 먼 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 일측(33a)은 벤트 모드(V) 구간이고; 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 타측(31b)과, 상기 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 타측(32b)과, 상기 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 타측(33b)은 디프 모드(D) 구간이며; 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33) 각각의 일측(31a,32a,33a)과 타측(31b,32b,33b) 사이는 순서적으로 복수의 임시 디프 모드(D1,D2)구간; 바이레벨 모드(Bi) 구간; 플로어 모드(F) 구간; 믹싱 모드(M) 구간이다.
여기서, 상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)과, 페이스 도어용 안내슬롯(32) 및 플로어 도어용 안내슬롯(33) 각각의 패턴은, 벤트 모드(V) 구간, 복수의 복수의 임시 디프 모드(D1,D2) 구간, 바이레벨(Bi) 모드구간, 플로어 모드(F) 구간, 믹싱모드(M) 구간, 디프 모드(D)구간이 상기 모드도어 구동캠(30)의 회전 중심점(O)을 중심으로 서로 다른 반경(R1,R2,R3,R4,R6,R7)을 가지도록 형성된다.
그리고, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)의 회전에 따라 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18)가 회전 또는 비회전되도록 하는 회전력 전달수단을 더 구비하는데, 일 실시예로, 일측은 모드도어 구동캠(30)의 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33) 각각에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 핀부(41)구 구비되고, 타측은 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18) 각각의 회전축(16a)(17a)(18a)에 결합되며, 상기 모드도어 구동캠(30)의 회전에 따라 상기 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18)가 회전 또는 비회전되도록 전달하는 아암(40)을 더 구비한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 전체의 공조모드가 구현되는 것으로 하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4 및 도 5(a)의 상태는 공조모드가 벤트 모드인 상태, 즉, 페이스 벤트(12b)로만 공기를 토출시키는 상태이다. 이와 같은 상태에서는 디프로스트 도어(16) 및 플로어 도어(18)에 의해 디프로스트 벤트(12a)와 플로어 벤트(12c,12d)가 폐쇄되어 있고, 페이스 도어(17)에 의해 페이스 벤트(12b)만이 개방되어 있는 상태이다.
다음으로, 상기와 같이 도 5(a)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ1) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ1)만큼 회전되면, 디프로스트 도어(16)는 소정 각도 회전되는 상태가 되는데, 그 이유는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴이 디프로스트 도어(16)가 회전될 수 있는 패턴으로 굴곡 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 디프로스트 벤트(12a)는 디프로스트 벤트(12a)의 전체 개방 면적의 40%정도만 개방되는 임시 디프 모드(D1)가 구현된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 패턴 형상에 의해 페이스 도어(17)가 회전되어 최대 개방 상태가 아닌 일정치 축소 개방되고, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되지 않아 폐쇄되어 있는 상태가 된다.
다음으로, 상기와 같이 도 5(b)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 더 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ2) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ2)만큼 회전되면, 디프로스트 도어(16)는 소정 각도 더 회전되는 상태가 되는데, 그 이유는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴이 디프로스트 도어(16)가 회전될 수 있는 패턴으로 굴곡 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 디프로스트 벤트(12a)는 디프로스트 벤트(12a)의 전체 개방 면적의 70%정도만 개방되는 임시 디프 모드(D2)가 구현된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 도 5(b)와 같은 개방 상태로 유지되고, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되지 않아 폐쇄되어 있는 상태가 된다.
다음으로, 상기와 같이 도 5(c)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 더 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ3) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ3)만큼 회전되면, 디프로스트 도어(16)는 소정 각도 더 회전되는 상태가 되는데, 그 이유는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴이 디프로스트 도어(16)가 회전될 수 있는 패턴으로 굴곡 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 디프로스트 벤트(12a)는 도 5(d)에 도시된 바와 같이 완전 폐쇄된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 패턴 형상에 의해 페이스 도어(17)가 회전되어 최대 개방 상태로 되고, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되어 최대 개방 상태를 유지하게 된다.
다음으로, 상기와 같이 도 5(d)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 더 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ4) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ4)만큼 회전되면, 디프로스트 도어(16)는 소정 각도 더 회전되는 상태가 되는데, 그 이유는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴이 디프로스트 도어(16)가 회전될 수 있는 패턴으로 굴곡 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 도 5(e)에 도시된 바와 같이, 디프로스트 벤트(12a)는 디프로스트 벤트(12a)의 전체 개방 면적의 50%정도만 개방된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 패턴 형상에 의해 페이스 도어(17)가 회전되어 완전 폐쇄 상태로 되고, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되지 않고 도 5(d)와 같이 최대 개방 상태를 계속 유지하게 된다.
다음으로, 상기와 같이 도 5(d)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 더 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ5) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ5)만큼 회전되면, 도 5(f)에 도시된 바와 같이, 디프로스트 도어(16)는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴 형상에 의해 도 5(e)에 도시된 바와 같은 개방 상태를 유지하게 된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 패턴 형상에 의해 페이스 도어(17)가 회전되지 않아 도 5(e)에 도시된 상태와 같이 벤트 모드와 같이 완전 폐쇄 상태를 유지한다. 아울러, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되지 않고 도 5(e)와 같이 최대 개방 상태를 계속 유지하게 된다.
마지막으로, 상기와 같이 도 5(f)에 도시된 상태에서, 단일의 엑츄에이터(50)가 구동되도록 소정의 전압을 더 인가한다. 이렇게 되면, 엑츄에이터(50)의 구동력에 의해 모드도어 구동캠(30)이 화살표(A)방향, 즉 오른쪽으로 소정 각도(θ6) 회전되도록 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어 구동캠(30)이 소정 각도(θ6)만큼 회전되면, 디프로스트 도어(16)는 소정 각도 더 회전되는 상태가 되는데, 그 이유는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴이 디프로스트 도어(16)가 회전될 수 있는 패턴으로 굴곡 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 도 5(g)에 도시된 바와 같이 디프로스트 벤트(12a)는 최대 개방된다. 이때, 페이스 벤트(12b)는 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 패턴 형상에 의해 페이스 도어(17)가 회전되지 않아 도 5(f)에 도시된 상태와 같이 벤트 모드와 같이 완전 폐쇄 상태를 유지한다. 아울러, 플로어 벤트(12c,12d)는 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴 형상에 의해 플로어 도어(12c,12d)가 회전되어 완전 폐쇄 상태를 유지하게 된다.
이제까지의 작동 설명은 모드도어 구동캠(30)을 화살표(A) 방향으로 회전시켜, 공조모드가 벤트모드(V), 복수의 임시 디프 모드(D1,D2), 바이레벨 모드(Bi), 플로어 모드(F), 믹싱모드(M), 디프모드(D)의 순서로 변경되는 과정을 설명하였으나, 그 역순인 디프모드(D), 믹싱모드(M), 플로어 모드(F),바이레벨 모드(Bi), 복수의 임시 디프 모드(D1,D2),벤트모드(V) 순서로 변경하는 것은 모드도어 구동캠(30)을 화살표(A)의 반대 방향으로 회전시키면 구현되는 것이어서 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 본 발명의 공조모드를 구현하기 위해 엑츄에이터(50)에 인가되는 전압은 일례로 다음과 같다.
벤트 모드(V) 구현시에는 0.3V가 인가되고, 임시 디프모드(D1) 구현시에는 0.6V가 인가되고, 임시 디프모드(D2) 구현시에는 1.0V가 인가되며, 바이레벨 모드(Bi) 구현시에는 1.4V가 인가되며, 플로어 모드(F) 구현시에는 2.5V가 인가되며, 믹싱모드(M) 구현시에는 3.6V가 인가되며, 디프모드(D) 구현시에는 4.7V가 인가된다.
그리고, 본 발명은 윈도우(미도시)의 포그 감지량을 감지하는 포그 센서(미도시)에 의해 감지된 포깅(Fogging)량에 따라 복수의 임시 디프 모드(D1,D2)로 2단계로 구분하여 제어할 수 있다. 따라서, 통상 벤트 모드(V) 상태로 차량 주행중 윈도우에 포깅 현상이 발생될 때, 엑츄에이터(50)에 0.6V 또는 1.0V의 작은 전압을 인가함으로써 전력 소력 소비를 경감시킬 수 있으며, 벤트 모드(V)하에서 곧바로 포깅 현상 발생시 최대한 빨리 대응할 수 있다.
그리고, 본 발명은 플로어 모드(F) 구현시에도 디프로스트 벤트(12a)가 개방될 수 있어, 벤트모드와 바이레벨 모드를 제외한 전 모드에서 디프로스트 벤트(12a)가 개방되기 때문에 윈도우에 포깅 현상이 발생될 경우, 신속하게 포깅 현상을 제거할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은, 모드도어 구동캠(30)에 형성되는 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 패턴을 개량함으로써, 1개의 엑츄에이터(50)를 적용하여 벤트모드(V)와 바이레벨 모드(Bi) 사이 구간에서 복수의 임시 디프 모드(D1,D2)를 구현할 수 있으며, 부가적으로, 플로어 모드(F) 구현시 디프로스트 벤트(12a)가 일부 개방되도록 구현함으로써, 종래 기술과는 달리 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 공조모드 변경 과정에서 별도의 디프 모드 구현 전용 엑츄에이터를 사용하지 않고, 단일의 엑츄에이터(50) 및 모드도어 구동캠(30)의 구조 변경만으로도 복수의 임시 디프 모드를 구현할 수 있어, 공기조화장치를 구현하기 위한 제조 원가 절감을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 공기조화장치의 중량을 감소시킬 수 있다.
10 : 공조케이스 12a : 디프로스트 벤트
12b : 페이스 벤트 12c,12d : 플로어 벤트
16 : 디프로스트 도어 17 : 페이스 도어
18 : 플로어 도어 30 : 모드도어 구동캠
31 : 디프로스트 도어용 안내슬롯 32 : 페이스 도어용 안내슬롯
33 : 플로어 도어용 안내슬롯 40 : 아암
41 : 핀부 50 : 엑츄에이터

Claims (8)

  1. 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 내부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d) 각각의 개도를 개별적으로 조절하여 다수의 공조모드를 구현하는 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18)로 이루어진 모드도어를 포함하여 이루어진 자동차 공기조화장치에 있어서,
    상기 공조모드는 페이스 벤트(12b)로만 공기를 토출시키는 벤트 모드와; 공기중의 일부를 페이스 벤트(12b)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 바이레벨 모드와; 상기 벤트 모드와 바이레벨 모드 사이 구간에서의 모드 변경시 상기 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적이 다단 제어되는 복수의 임시 디프 모드를 포함하여 이루어지고,
    상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순차적으로 변경되도록 제어하는 모드도어 구동수단을 포함하며,
    상기 모드도어 구동수단은, 상기 모드도어를 회전 또는 비회전시켜 상기 공조모드가 구현되는 패턴이 형성되도록 가장자리부에 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)이 형성되며 상기 공조케이스(10)의 외면에 회전 중심점을 중심으로 회전되는 모드도어 구동캠(30)으로 이루어지며,
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)은 상기 모드도어 구동캠(30)의 회전시 상기 벤트 모드, 상기 복수의 임시 디프 모드, 상기 바이레벨 모드가 순서적으로 구현되는 패턴으로 형성되고,
    상기 복수의 임시 디프 모드가 상기 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 모드 변경시 상기 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적이 계단식으로 증가하도록, 상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 패턴은 각 임시 디프 모드 구간의 경계에서 계단식으로 굴곡된 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33)은,
    상기 공조모드가 상기 바이레벨 모드로 변경된 후, 상기 모드도어를 회전 또는 비회전시켜 플로어 벤트(12c,12d)로 공기를 토출시키는 플로어 모드와; 공기중의 일부를 디프로스트 벤트(12c,12d)로 토출시킴과 아울러 나머지는 플로어 벤트(12c,12d)로 토출시키는 믹싱 모드와; 디프로스트 벤트(12a)로만 공기를 토출시키는 디프 모드가 더 구현되는 패턴이 더 형성되며,
    상기 바이레벨 모드, 상기 플로어 모드, 상기 믹싱 모드, 상기 디프 모드는 상기 모드도어 구동수단에 의해 순차적으로 변경되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)은,
    상기 벤트 모드에서 바이레벨 모드로의 모드 변경시 상기 벤트 모드 위치와 바이레벨 모드 위치 사이 구간이 상기 디프로스트 벤트(12a)의 개방 면적이 계단식으로 증가하는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)은,
    상기 플로어 모드시 상기 디프로스트 벤트(12a)가 개방되도록 디프로스트 도어(16)를 회전시키는 패턴으로 형성되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 일측(31a)과, 상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 일측(31a)으로부터 가장 먼 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 일측(32a)과, 상기 페이스 도어용 안내슬롯(32a)의 일측(32a)으로부터 가장 먼 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 일측(33a)은 벤트 모드 구간이고;
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31)의 타측(31b)과, 상기 페이스 도어용 안내슬롯(32)의 타측(32b)과, 상기 플로어 도어용 안내슬롯(33)의 타측(33b)은 디프 모드 구간이며;
    상기 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33) 각각의 일측(31a,32a,33a)과 타측(31b,32b,33b) 사이는 순서적으로 복수의 임시 디프 모드구간; 바이레벨 모드 구간; 플로어 모드 구간; 믹싱 모드 구간인 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    일측은 상기 모드도어 구동캠(30)의 디프로스트 도어용 안내슬롯(31), 페이스 도어용 안내슬롯(32), 플로어 도어용 안내슬롯(33) 각각에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 핀부(41)구 구비되고, 타측은 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18) 각각의 회전축(16a)(17a)(18a)에 결합되며, 상기 모드도어 구동캠(30)의 회전에 따라 상기 디프로스트 도어(16)와 페이스 도어(17) 및 플로어 도어(18)가 회전 또는 비회전되도록 전달하는 아암(40)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공기조화장치.
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