KR101735119B1

KR101735119B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR101735119B1
Application number: KR1020110087298A
Authority: KR
Inventors: 김진국; 김진욱; 김용상
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2017-05-12
Also published as: KR20130024071A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 공조케이스 내에 원통형 모드도어가 회전 가능하게 설치되어 페이스 벤트와 플로어 벤트를 선택적으로 개폐할 수 있고, 모드도어의 내부에서 차가운 공기와 따뜻한 공기의 혼합이 이루어지므로 차 실내의 상하 온도차를 적절히 형성하여, 보다 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있게 하는 차량용 공조장치를 제공한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조케이스 내에 원통형 모드도어가 회전 가능하게 설치되어 페이스 벤트와 플로어 벤트를 선택적으로 개폐할 수 있고, 모드도어의 내부에서 차가운 공기와 따뜻한 공기의 혼합이 이루어지므로 차 실내의 상하 온도차를 적절히 형성하여, 보다 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있게 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는, 블로어 유닛(Blower Unit)에 의해 차량 실내로 유입된 차량 외부공기를, 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연결된 덕트(Duct)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는, 블로어 유닛, 증발기 유닛, 및 히터코어 유닛이 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type) 공조장치, 블로어 유닛 및 증발기 유닛이 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 공조장치, 및 상기 세가지 유닛이 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type) 공조장치로 분류될 수 있다.

도 1은 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 일 예를 단면도로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 공조장치의 케이스(1) 내부에는, 공기유입구측에 설치된 블로어 유닛(미도시)으로부터 유입된 공기를 냉각시키는 증발기(2)와, 증발기(2)를 통과한 공기를 가열시키는 히터코어(3)가 각각 설치되어 있다.

이때, 증발기(2)와 히터코어(3) 사이에는, 히터코어(3)의 선택적 개폐에 의해 증발기(2)를 통과한 공기가 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(1a)와, 히터코어(3) 전방의 온풍통로(1b)를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 회동축을 중심으로 상,하향으로 회동하는 플레이트(Plate) 형상의 템프도어(4)가 설치되어 있다.

또한, 케이스(1)에는 템프도어(4)의 개도에 따라 공급되는 공기를 자동차 창문 쪽으로 토출함으로써 자동차 창문의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent)(5), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent)(6), 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent)(7)가 설치됨과 동시에, 각각의 벤트들(5,6,7)을 통하여 토출되는 냉/온기의 양을 조절하기 위한 모드도어(8)가 각각 설치되어 있다.

이러한 일반적인 공조장치의 구성에 의하면, 블로어 유닛의 작동으로 케이스(1) 내로 흡입된 공기가, 템프도어(4)에 의해 증발기(2) 또는 히터코어(3)를 선택적으로 거치는 과정에서 냉각 또는 가열되며, 이와 같이 냉각 또는 가열된 공기가 전술한 모드도어(8)들의 개폐동작에 의해 각각의 벤트들(5,6,7)을 통해 차량 실내로 토출됨으로써 냉난방이 이루어진다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 공조장치는, 템프도어(4)가 회동하도록 설치되므로, 증발기(2)와 히터코어(3) 사이의 공간을 많이 차지하여 전체 유닛의 부피가 커지는 문제점이 있고, 각각의 벤트들(5,6,7)에 모드도어(8)가 각각 설치되므로 전체 구성부품이 많아지는 문제점이 있다.

도 2는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허 제10-2003-0047362호 "자동차의 공조장치"에서 개시한 공조장치의 일 예이다.

이 공조장치는 케이스(10) 내부에 히터코어(20)와 증발기(30)가 상하 수평으로 배치되고, 히터코어(20)와 증발기(30) 사이에 히터코어(20)로 유입되는 공기량을 조절하는 차단막(40)이 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 케이스(10)의 내부 일측에는 모드도어(50)가 축을 중심으로 회전되게 설치되어, 차 실내와 연통된 각각의 덕트(D)를 선택적으로 개폐시키도록 구성된다. 그리고 이때, 모드도어(50)의 외주면에는 세 개의 관통홀(51)이 형성된다.

따라서, 히터코어(20)와 증발기(30)가 상하 수평으로 배치됨에 따라, 히터코어(20)와 증발기(30) 사이의 간격이 줄어들어 전체 유닛의 부피가 감소하며, 하나의 모드도어(50)에 의해 각각의 덕트(D)를 개폐하므로 종래 각각의 덕트(D)에 설치되었던 개폐도어를 대체하여 부품수를 감소시킬 수 있다.

그런데, 도 2에 도시된 예에서는, 각각의 덕트(D)들의 개도량을 동시에 정확하게 조절하기가 곤란하고, 차 실내에 토출되는 공기의 상하 온도차를 형성하기 어렵다는 문제가 있다. 즉, 통상적으로 운전자 및 승객의 감성을 고려하여, 얼굴 부위로 토출되는 공기의 온도가 플로어 방향으로 토출되는 공기의 온도보다 낮을 것이 요구되지만, 위와 같은 구성은 바이레벨 모드(BI-LEVEL MODE)나 믹스 모드(MIX MODE)에서 히터코어를 거친 뜨거운 공기가 운전자 및 승객의 얼굴 방향으로 토출됨으로써, 불쾌감을 주게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 공조케이스 내에 원통형 모드도어가 회전 가능하게 설치되어 페이스 벤트와 플로어 벤트를 선택적으로 개폐할 수 있고, 모드도어의 내부에서 차가운 공기와 따뜻한 공기의 혼합이 이루어지므로 차 실내의 상하 온도차를 적절하게 형성하여, 보다 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있게 하는 차량용 공조장치와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트와 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스와, 공조케이스 내부에 상하 나란히 배치되는 히터코어 및 증발기와, 히터코어와 증발기 사이에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 히터코어로 유입되는 공기량을 조절하는 온도조절 도어와, 히터코어의 상측에 회전 가능하게 설치되며 페이스 벤트와 플로어 벤트를 개폐시키는 모드도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 모드도어는, 외주면에 복수의 개구부가 형성된 원통형상의 본체와, 본체 내주면 일부 구간을 따라 형성되며 회전축과의 사이 공간에 제1유로를 형성한 제1도어부와, 본체 내주면의 타측 구간과 회전축 사이를 연장 형성하되 내부에 제2유로를 구비한 제2도어부를 포함한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치가 제공된다.

여기서, 제1도어부는 원호 형상 판부재로 이루어지고, 제2도어부는 내부에 제2유로가 관통 형성된 부채꼴 형상 블록으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 모드도어는, 제1,제2도어부가 원주방향을 따라 이격 배치되어 그 사이에 공기를 유입/유출시키는 개구부가 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 히터코어의 일측에는 상기 모드도어를 향해 돌출되는 격벽이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 히터코어와 증발기의 상하 수평 배치에 따라, 전체 유닛의 크기를 소형화할 수 있다.

또한, 하나의 원통형 모드도어를 사용하여 페이스 벤트와 플로어 벤트의 개도를 조절할 수 있으므로, 원가절감의 효과가 있다.

또한, 모드도어 내부에 믹싱유로를 구성함으로써, 종래 차가운 공기와 따뜻한 공기의 믹싱을 위해 필요로 하였던 부재를 삭제하여 중량을 감소시킬 수 있다.

아울러, 모드도어를 통해 바이레벨 모드 및 믹스 모드에서 적절한 상하 온도차를 가진 공기를 차량 내부로 토출시킬 수 있으므로, 운전자 및 승객의 감성을 만족시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치의 개략도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모드도어 내에서의 공기의 유동을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 벤트 모드를 도시한 사용 상태도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플로어 모드를 도시한 사용 상태도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디프로스트 모드를 도시한 사용 상태도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 바이레벨 모드를 도시한 사용 상태도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 믹스 모드를 도시한 사용 상태도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모드도어 내에서의 공기의 유동을 도시한 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치(100)는, 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(210)와 페이스 벤트(220) 및 플로어 벤트(230)가 형성되는 공조케이스(200)와, 공조케이스(200) 내부에 상하 나란히 수평으로 배치되는 히터코어(300) 및 증발기(400)와, 히터코어(300)와 증발기(400) 사이에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 히터코어(300)로 유입되는 공기량을 조절하는 온도조절 도어(500)와, 히터코어(300)의 상측에 회전 가능하게 설치되며 페이스 벤트(220)와 플로어 벤트(230) 둘 중의 어느 하나 또는 둘 모두를 선택적으로 개폐시키는 모드도어(600)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 디프로스트 벤트(210)는 차량 전방 창문의 성에를 제거하기 위한 것이고, 페이스 벤트(220)는 공기를 차량 실내의 상반부로 토출하기 위한 것이며, 플로어 벤트(230)는 차량 실내의 하반부로 공기를 토출하기 위한 것이다.

온도조절 도어(500)는 히터코어(300)와 증발기(400) 사이에 나란히 설치되어 도면상 좌우 방향으로 슬라이드 이동하는데, 예를 들어 온도조절 도어(500)의 일면에 랙기어(미도시)가 형성되고, 이와 치합되는 피니언 기어(미도시)가 온도조절 도어(500)의 일측에 설치됨으로써, 피니언 기어의 정/역방향 회전에 의해 온도조절 도어(500)가 좌우 방향으로 슬라이드 이동하도록 구성될 수 있다.

여기서, 온도조절 도어(500)가 히터코어(300)를 개폐함으로써, 증발기(400)를 거친 차가운 공기가 히터코어(300)를 거쳐 따뜻한 공기로 전환되거나, 히터코어(300)를 바이패스(bypass)하여 차가운 상태 그대로 토출되게끔 한다.

이때, 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기가 모드도어(600)를 거치지 않고 곧바로 디프로스트 벤트(210) 방향으로 유동하는 것을 방지하기 위해, 히터코어(300)의 일측에는 격벽(240)이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 모드도어(600)는 다양한 공조모드로의 전환을 위한 것으로, 좌우 양단이 폐쇄되고 내부에 공간부를 가진 원통 또는 다각형 단면 형태이며, 외주면에는 적어도 두 부분에 개구부(600a,600b)가 형성되어, 하나의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부의 공간부로 유입된 공기가, 다른 하나의 개구부(600b)를 통해 모드도어(600) 외부로 유출될 수 있다. 이때, 동일한 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내외부로 공기가 출입할 수 있음은 물론이다.

또한, 모드도어(600)의 내주면 일부 구간을 따라 원호 형상 판 부재의 제1도어부(620)가 형성되어, 이 제1도어부(620)와 모드도어(600)의 회전축(610) 사이 공간이 제1유로(710)를 형성한다.

아울러, 모드도어(600)의 내주면 타측 구간에는 회전축(610)으로부터 연장 형성되는 부채꼴 형상 블록의 제2도어부(630)가 형성되는데, 이 제2도어부(630)의 내부에는 제1유로(710)와 연통하는 제2유로(720)가 관통 형성된다.

즉, 제1도어부(620)와 제2도어부(630)는 모드도어(600)의 원주방향을 따라 이격 배치되며, 제1도어부(620)와 제2도어부(630) 사이에 공기를 유입/유출시키는 개구부(600a,600b)가 형성되는 것이다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 모드도어(600) 외주면 일측의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600)로 들어온 공기는, 제1유로(710) 또는 제2유로(720)를 따라 유동하여 모드도어(600) 외주면 타측의 개구부(600b)를 통해 외부로 나갈 수 있다.

이 과정에서, 제1도어부(620)가 만곡 형성됨에 따라 제1유로(710)는 모드도어(600) 내에 굴곡지게 형성되고, 이에 따라 제1유로(710)의 길이는 모드도어(600)의 직경에 비해 길어지므로, 제1유로(710)를 통해 유동하는 차가운 공기와 따뜻한 공기가 충분히 혼합(mix)될 수 있는 시간과 공간이 확보된다. 이때, 제2유로(720)를 통해 유동하는 공기도 혼합이 이루어질 수 있다.

아울러, 제1도어부(620)는 페이스 벤트(220)와 플로어 벤트(230)의 개도를 조절함과 아울러, 개폐하는 역할도 하게 된다.

한편, 디프로스트 벤트(210)의 일측에는 벤트도어(211)가 설치되어 디프로스트 벤트(210)의 개도를 조절하게 되는데, 이때 벤트도어(211)는 도어 회동축(212)을 중심으로 상하 회동하여 디프로스트 벤트(210)를 개폐하게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 벤트 모드를 도시한 사용 상태도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 냉방이나 환기시 설정되는 벤트 모드에서는 차가운 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 차량 실내의 상반부로 토출된다.

이때, 도 5에 도시된 본 발명의 일실시예에 의하면, 벤트모드에서는 벤트도어(211)에 의해 디프로스트 벤트(210)가 폐쇄되고, 온도조절 도어(500)에 의해 히터코어(300)가 폐쇄된다.

또한, 모드도어(600)의 제1도어부(620)에 의해 플로어 벤트(230)가 폐쇄됨과 동시에, 제2도어부(630)에 의해 페이스 벤트(220)의 상측 일부가 폐쇄된다.

따라서, 증발기(400)를 거친 차가운 공기는 일측의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입된 후, 유입된 차가운 공기의 대부분은 모드도어(600)의 제1유로(710)를 거쳐 타측의 개구부(600b)로 빠져나와 페이스 벤트(220)로 토출되고, 나머지는 제2유로(720)를 거쳐 개구부(600b)를 통해 페이스 벤트(220)로 토출된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플로어 모드를 도시한 사용 상태도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 주로 난방시에만 설정되는 플로어 모드(FLOOR MODE)에서는 플로어 벤트(230)를 통해 따뜻한 공기의 대부분이 차량 실내의 하반부로 토출되며, 나머지 일부가 차량 전방 창문의 성에를 제거하기 위해 디프로스트 벤트(210)를 통해 차량 전방 창문쪽으로 토출된다.

이때, 도 6에 도시된 본 발명의 일실시예에 의하면, 플로어 모드에서는 벤트도어(211)에 의해 디프로스트 벤트(210)가 개방되고, 증발기(400)를 거친 차가운 공기가 히터코어(300)를 거치도록 온도조절 도어(500)가 히터코어(300)에 대하여 개방된다.

또한, 도 5의 벤트 모드를 기준으로 할 때, 모드도어(600)가 도면상 반시계 방향으로 소정 각도 회전하여, 모드도어(600)의 제1도어부(620)가 페이스 벤트(220)의 대부분을 폐쇄함과 동시에, 플로어 벤트(230)를 개방한다.

따라서, 증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기는 일측의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입된 후, 유입된 따뜻한 공기의 대부분은 히터코어(300)와 인접하는 플로어 벤트(230)를 통해 토출되고, 나머지는 제1유로(710)와 제2유로(720)를 거쳐 타측의 개구부(600b)를 빠져나와 디프로스트 벤트(210)를 통해 토출된다.

이때, 플로어 벤트(230) 방향으로 유동하는 따뜻한 공기의 일부분이 페이스 벤트(220)의 하측을 통해 토출될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디프로스트 모드를 도시한 사용 상태도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 디프로스트 모드에서는 차량 전방 창문의 성에를 제거하기 위한 따뜻한 공기가 디프로스트 벤트(210)를 통해 차량 전방 창문쪽으로 토출된다.

이때, 도 7에 도시된 본 발명의 일실시예에 의하면, 디프로스트 모드에서는 벤트도어(211)에 의해 디프로스트 벤트(210)가 개방되고, 증발기(400)를 거친 차가운 공기가 히터코어(300)를 거치도록 온도조절 도어(500)가 히터코어(300)에 대하여 개방된다.

또한, 도 6의 플로어 모드를 기준으로 할 때, 모드도어(600)가 도면상 시계방향으로 소정 각도 회전하여, 모드도어(600)의 제1도어부(620)가 페이스 벤트(220)의 일부와 함께 플로어 벤트(230)를 폐쇄한다.

따라서, 증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기는 히터코어(300)와 인접한 일측 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입되고, 모드도어(600) 내부로 유입된 따뜻한 공기의 대부분은 동일한 개구부(600a)를 통해 모드도어(600)의 외부로 다시 빠져나와서 디프로스트 벤트(210)와 모드도어(600) 사이에 형성되는 유로를 따라 유동한 후, 디프로스트 벤트(210)를 통해 토출된다.

이때, 따뜻한 공기의 일부분이 제1유로(710)를 따라 유동하여 타측 개구부(600b)를 빠져나와 페이스 벤트(220)의 상측을 통해 토출될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 바이레벨(BI-LEVEL) 모드를 도시한 사용 상태도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 냉/난방 혼용시 설정하는 바이레벨 모드에서는 따뜻한 공기가 플로어 벤트(230)를 통해 차량 실내의 하반부로 토출되고, 상대적으로 차가운 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 차량 실내의 상반부로 토출되어, 차량 실내에는 상하 온도차가 형성된다.

이때, 도 8에 도시된 본 발명의 일실시예에 의하면, 바이레벨 모드에서는 벤트도어(211)에 의해 디프로스트 벤트(210)가 폐쇄되고, 온도조절 도어(500)는 증발기(400)에 대하여 일부 개방됨과 동시에 히터코어(300)에 대하여도 일부 개방된다.

또한, 도 7의 디프로스트 모드를 기준으로 할 때, 모드도어(600)가 도면상 반시계방향으로 소정 각도 회전하여, 모드도어(600)의 제1도어부(620)가 페이스 벤트(220)의 상측 일부를 폐쇄하고, 제2도어부(630)가 히터코어(300)의 일부를 폐쇄한다.

따라서, 증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기는 모드도어(600) 일측의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입되며, 증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 바이패스한 차가운 공기도 모드도어(600) 타측의 개구부(600b)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입되어, 모드도어(600) 내부에서 따뜻한 공기와 차가운 공기가 혼합(mix)된다.

이때, 히터코어(300)와 인접하는 플로어 벤트(230)를 통해서는 상대적으로 따뜻한 공기가 토출되는데, 이는 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기가 증발기(400)만을 거친 차가운 공기와 충분히 혼합되지 못하고 플로어 벤트(230) 방향으로 유동하기 때문이다.

또한, 상대적으로 차가운 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는데, 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는 공기는, 히터코어(300)를 바이패스하여 모드도어(600) 내부로 유입된 차가운 공기가, 모드도어(600)의 제1유로(710)와 제2유로(720)를 거치는 동안 따뜻한 공기와 충분히 혼합된 상태로 토출된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 믹스 모드를 도시한 사용 상태도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 믹스 모드에서는 따뜻한 공기가 플로어 벤트(230)를 통해 차량 실내의 하반부로 토출되고, 상대적으로 낮은 온도의 공기가 디프로스트 벤트(210)를 통해 차량 전방 창문쪽으로 토출되며, 이보다 더 낮은 온도의 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 차량 실내의 상반부로 토출되어, 차량 실내에는 상하 온도차가 형성된다.

이때, 도 9에 도시된 본 발명의 일실시예에 의하면, 믹스 모드에서는 벤트도어(211)에 의해 디프로스트 벤트(210)가 개방되고, 온도조절 도어(500)는 증발기(400)에 대하여 일부 개방됨과 동시에 히터코어(300)에 대하여도 일부 개방된다.

또한, 도 8의 바이레벨 모드를 기준으로 할 때, 모드도어(600)가 도면상 시계방향으로 소정 각도 더 회전하게 되는데, 모드도어(600)의 제1도어부(620)가 페이스 벤트(220)의 상측 일부를 폐쇄하는 점은 전술한 바이레벨 모드와 동일하나, 모드도어(600) 내부로 유입되는 따뜻한 공기의 양이 바이레벨 모드에 비해 더 많게 된다.

증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 거친 따뜻한 공기는 모드도어(600) 일측의 개구부(600a)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입되며, 증발기(400)를 통과하여 히터코어(300)를 바이패스한 차가운 공기도 모드도어(600) 타측의 개구부(600b)를 통해 모드도어(600) 내부로 유입되어, 모드도어(600) 내부에서 따뜻한 공기와 차가운 공기가 혼합(mix)된다.

또한, 상대적으로 낮은 온도의 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는데, 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는 공기는 차가운 공기가 모드도어(600)의 제1유로를 거치는 동안 따뜻한 공기와 충분히 혼합된 상태로 토출된다.

아울러, 디프로스트 벤트(210)를 통해 토출되는 공기의 온도는 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는 공기의 온도보다는 높고, 플로어 벤트(230)를 통해 토출되는 공기보다는 낮은데, 이는 따뜻한 공기가 제2도어부(630)의 제2유로(720)를 거쳐 디프로스트 벤트(210)를 통해 토출되는 과정에서, 차가운 공기와 충분히 혼합되지 못하기 때문이다.

한편, 믹스 모드에서는 페이스 벤트(220)의 개도가 바이레벨 모드에 비해 더 작으므로, 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는 공기량이 바이레벨 모드에 비해 더 적고, 플로어 벤트(230)를 통해 토출되는 따뜻한 공기가 페이스 벤트(220)를 통해 토출되는 상대적으로 차가운 공기에 비해 그 유량이 더 많게 된다.

100 : 공조장치
200 : 공조케이스
210 : 디프로스트 벤트 220 : 페이스 벤트
230 : 플로어 벤트
300 : 히터코어
400 : 증발기
500 : 온도조절 도어
600 : 모드도어
610 : 회전축 620 : 제1도어부
630 : 제2도어부
710 : 제1유로 720 : 제2유로

Claims

입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(210)와 페이스 벤트(220) 및 플로어 벤트(230)가 형성되는 공조케이스(200)와, 상기 공조케이스(200) 내부에 상하 나란히 배치되는 히터코어(300) 및 증발기(400)와, 상기 히터코어(300)와 상기 증발기(400) 사이에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 히터코어(300)로 유입되는 공기량을 조절하는 온도조절 도어(500)와, 상기 히터코어(300)의 상측에 회전 가능하게 설치되며 상기 페이스 벤트(220)와 상기 플로어 벤트(230)를 개폐시키는 모드도어(600)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 모드도어(600)는, 외주면에 복수의 개구부(600a,600b)가 형성된 원통형상의 본체와, 상기 본체 내주면 일부 구간을 따라 형성되며 회전축(610)과의 사이 공간에 제1유로(710)를 형성한 제1도어부(620)와, 상기 본체 내주면의 타측 구간과 회전축(610) 사이를 연장 형성하되 내부에 제2유로(720)를 구비한 제2도어부(630)를 포함하고,
바이레벨 모드에서, 상기 온도조절 도어(500)는 상기 증발기(400)와 상기 히터코어(300)를 개방하고, 상기 증발기(400)를 통과한 차가운 공기의 일부는 상기 모드도어(600) 일측의 개구부(600b), 상기 제1유로(710), 상기 제2유로(720) 및 상기 모드도어(600) 타측의 개구부(600a)를 통해 상기 페이스 벤트(220)로 토출되고, 상기 증발기(400)를 통과한 차가운 공기의 나머지는 상기 히터코어(300)를 거치며 따뜻한 공기로 가열되고, 그 따뜻한 공기는 상기 모드도어(600) 타측의 개구부(600a)를 통해 상기 플로어 벤트(230)로 토출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1도어부(620)는 원호 형상 판부재로 이루어지고, 상기 제2도어부(630)는 내부에 상기 제2유로(720)가 관통 형성된 부채꼴 형상 블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 모드도어(600)는,
상기 제1,제2도어부(620,630)가 원주방향을 따라 이격 배치되어 그 사이에 공기를 유입/유출시키는 개구부(600a,600b)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 히터코어(300)의 일측에는 상기 모드도어(600)를 향해 돌출되는 격벽(240)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.