KR101779371B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

증발기 조인트 플랜지와 히터코어 배관이 인접 배치되는 공조 구조에 있어서도 히터코어 배관에 의한 증발기 배관의 냉매 열해를 효과적으로 방지하도록 개선된 열차단 구조를 갖는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부에 증발기 및 히터코어가 구비되는 공조케이스와, 공조케이스의 내부에 공기를 송풍하는 송풍장치와, 증발기의 냉매를 유입 및 배출하기 위한 증발기 배관과, 증발기 배관에 연결되는 증발기 조인트 플랜지 및 히터코어의 냉각수를 유입 및 배출하기 위한 히터코어 배관을 포함하는 것으로서, 증발기 조인트 플랜지와 히터코어 배관의 사이에 열차단 수단이 구비된다. 따라서, 히터코어 배관과 증발기 조인트 플랜지 사이에 열차단 수단을 개재함으로써, 히터코어 배관에서 증발기 냉매 측으로 전달되는 열을 효과적으로 차단하고, 이로 인해 냉방 성능을 확보하며 소음 문제를 해결할 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 자동차용 공조 장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 구별된다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 2는 종래의 좌측 운전석 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 종래의 우측 운전석 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치(1)는 송풍장치(10)와 공조케이스(40)로 구성된다. 송풍장치(10)는 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 일측에 형성되고, 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내,외기전환도어(23)가 설치되며, 내,외기를 공조케이스(40)의 공기유입구(43) 측으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하고 있다.
공조케이스(40)는 송풍장치(10)로부터 송풍되는 공기가 유입되는 공기유입구(43)와 이 공기가 토출되는 공기토출구(44)가 구비되며, 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 증발기(41) 및 히터코어(42)가 설치되어 있다. 아울러, 증발기(41)와 히터코어(42)의 사이에는 온도조절도어(45)가 설치되어 히터코어(42)를 통과하는 온풍통로와 히터코어(42)를 바이패스 하는 냉풍통로의 개도를 조절하여 온도를 조절한다. 또한, 복수개의 공기토출구(44)에는 각각 모드도어(46)가 설치되어 다양한 공조모드에 따라 해당 공기토출구(44)를 개폐한다.
이 경우, 차량용 공조장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌측 운전석 타입과 도 3에 도시된 바와 같이 우측 운전석 타입으로 이루어진다. 즉, 좌측 운전석 타입의 차량용 공조장치는 송풍장치(10)가 공조케이스(40)의 좌측에 배치되며, 우측 운전석 타입의 차량용 공조장치는 송풍장치(10)가 공조케이스의 우측에 배치된다.
최근에는, 전술한 좌측 운전석 타입의 차량용 공조장치와 우측 운전석 타입의 공조장치에 있어서 증발기의 입구 측, 즉, 증발기 조인트 플랜지(49)를 공용화함으로써 원가를 절감하는 설계 구조가 요구되고 있다. 이 경우, 증발기 조인트 플랜지(49)에는 내부에 냉매가 유동되는 증발기 배관(47)이 연결되며, 공조케이스(40)의 외측에는 내부에 엔진을 경유한 냉각수가 유동되는 히터코어 배관(48)이 설치되어 있다.
하지만, 도 3에 도시된 바와 같은 우측 운전석 타입의 차량용 공조장치의 경우 히터코어 배관(48)과 증발기 조인트 플랜지(49)가 인접 배치됨에 따라, 증발기 배관(47)을 유동하는 냉매에 히터코어 배관(48)을 유동하는 냉각수의 열이 복사 및 전도되어 냉매 열해가 발생하며, 이로 인해 냉방 성능이 저하되고 소음이 발생하는 등의 문제점이 발생하였다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 증발기 조인트 플랜지와 히터코어 배관이 인접 배치되는 공조 구조에 있어서도 히터코어 배관에 의한 증발기 배관의 냉매 열해를 효과적으로 방지하도록 개선된 열차단 구조를 갖는 차량용 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부에 증발기 및 히터코어가 구비되는 공조케이스와, 공조케이스의 내부에 공기를 송풍하는 송풍장치와, 증발기의 냉매를 유입 및 배출하기 위한 증발기 배관과, 증발기 배관에 연결되는 증발기 조인트 플랜지 및 히터코어의 냉각수를 유입 및 배출하기 위한 히터코어 배관을 포함하는 것으로서, 증발기 조인트 플랜지와 히터코어 배관의 사이에 열차단 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 히터코어 배관과 증발기 조인트 플랜지 사이에 열차단 수단을 개재함으로써, 히터코어 배관에서 증발기 냉매 측으로 전달되는 열을 효과적으로 차단하고, 이로 인해 냉방 성능을 확보하며 소음 문제를 해결할 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 종래의 좌측 운전석 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 3은 종래의 우측 운전석 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 것이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 열차단 수단을 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이며,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 열차단 수단을 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 송풍장치(190)와 공조케이스(110)로 구성된다. 송풍장치(190)는 내기유입구(221)와 외기유입구가 일측에 형성되고, 내,외기유입구(221)를 선택적으로 개폐하도록 내,외기전환도어(223)가 설치되며, 내,외기를 공조케이스(110)의 공기유입구(243) 측으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(235)을 포함한다.
공조케이스(110)에는 송풍장치(190)로부터 송풍되는 공기가 유입되는 공기유입구(243)와 이 공기가 토출되는 공기토출구(244)가 구비되며, 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 증발기(101) 및 히터코어(102)가 설치되어 있다. 아울러, 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절도어(245)가 설치되어 히터코어(102)를 통과하는 온풍통로와 히터코어(102)를 바이패스 하는 냉풍통로의 개도를 조절하여 온도를 조절한다. 또한, 다수의 공기토출구(244)에는 각각 모드도어(246)가 설치되어 다양한 공조모드에 따라 다수의 공기토출구(244)를 개폐한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 증발기 배관(120)과, 증발기 조인트 플랜지(130) 및 히터코어 배관(140)을 더 구비한다.
증발기 배관(120)은 증발기(101)의 냉매를 유입 및 배출하기 위한 것으로서, 증발기 배관(120)의 내부를 유동하는 냉매는 압축기(미도시)와, 응축기(미도시) 및 팽창밸브(미도시)를 순차로 지나 증발기(101)의 내부를 순환하는 냉방 시스템의 냉매 순환 경로를 형성한다. 이 경우, 증발기 배관(120)은 증발기(101)의 내부로 냉매를 유입시키는 냉매 유입관 및 증발기(101)로부터 냉매를 유출시키는 냉매 유출관으로 구성된다.
증발기 조인트 플랜지(130)는 증발기 배관(120)에 연결되는 것으로서, 냉매 유입관 및 냉매 유출관으로 구성된 증발기 배관(120)을 공조케이스(110)에 견고히 고정한다.
아울러, 히터코어 배관(140)은 히터코어(102)의 냉각수를 유입 및 배출하기 위한 것으로서, 히터코어(102)의 내부로 냉각수를 유입시키는 냉각수 유입관 및 히터코어(102)로부터 냉각수를 유출시키는 냉각수 유출관으로 구성된다. 이 경우, 히터코어 배관(140)의 내부를 유동하는 냉각수는 엔진룸 측의 엔진을 경유하고 히터코어(102)의 내부를 순환하도록 이루어진다. 결국, 엔진을 경유하여 열교환된 냉각수는 엔진 구동에 의해 발생된 열에 의해 가열되고, 이 가열된 냉각수가 히터코어(102)의 내부를 유동하면서 공조케이스(110)의 내부 공기를 가열하는 열원으로 작용한다.
특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 열차단 수단을 더 구비한다.
열차단 수단은 증발기 조인트 플랜지(130)와 히터코어 배관(140)의 사이에 배치되는 것으로서, 조인트 플랜지(130)와 히터코어 배관(140)의 사이를 구획함으로써 히터코어 배관(140)의 내부를 유동하는 냉각수의 열이 증발기 배관(120)의 내부를 유동하는 냉매에 복사 또는 전도되는 현상을 방지한다. 따라서, 냉방 성능의 저하를 방지하고 소음 문제를 해결할 수 있다.
이 경우, 증발기 조인트 플랜지(130)는 경사지게 설치된다. 즉, 증발기 조인트 플랜지(130)는 송풍장치(190)가 공조케이스(110)의 좌측 또는 우측에 배치되는 경우에 모두 호환 가능하도록, 히터코어 배관(140)과의 간섭을 회피하는 방향으로 경사지게 설치된다.
따라서, 송풍장치(190)가 공조케이스(110)의 좌측에 배치되는 좌측 운전석 타입의 차량용 공조장치와 송풍장치(190)가 공조케이스(110)의 우측에 배치되는 우측 운전석 타입의 차량용 공조장치 두 가지 경우 모두에 있어서, 증발기 입구를 공용화함에 따라 원가 절감을 도모할 수 있을 뿐 아니라 히터코어(102)를 공조케이스(110) 내에 "L" 방향으로 조립 시 히터코어 배관(140)이 증발기 조인트 플랜지(130)에 걸리는 현상을 해결할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 좌측 운전석 타입 및 우측 운전석 타입 모두에 호환 가능하도록 증발기 입구를 공용화하는 원가 절감 설계 구조를 가짐과 아울러, 공용화된 증발기 조인트 플랜지(130)를 갖는 사양의 경우에 발생되는 히터코어 배관(140)과 증발기 조인트 플랜지(130)의 인접 배치에 따른 냉매의 열해 문제를 조인트 플랜지(130)와 히터코어 배관(140)의 사이에 구비된 열차단 수단을 통해 해결하고 있는 것이다.
이 경우, 전술한 열차단 수단은 이후에 설명되는 몇 가지 구조를 통해 실시 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 열차단 수단을 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 열차단 수단은 보호 커버(150)를 포함한다. 보호 커버(150)는 공조케이스(110)에 고정되며 히터코어 배관(140)의 외주면을 감싸는 것으로서, 열차단 기능 및 히터코어 배관(140)을 공조케이스(110)에 고정시키는 클립의 기능을 동시에 수행하도록 이루어진다. 결국, 보호 커버(150)는 단일의 부재로 이루어져 열차단 기능 및 클립 기능을 동시에 수행한다는 점에서 조립성 및 비용면에서 제작자에게 이점을 줄 수 있다.
이 경우, 보호 커버(150)는 열차단 확장부(151)를 구비한다. 열차단 확장부(151)는 보호 커버(150)의 양측 중 증발기 조인트 플랜지(130)와 마주하는 부위에 좌,우 방향으로 연장 형성된다.
즉, 보호 커버(150)는 크게 클립부 및 열차단 확장부(151)로 구성되며, 열차단 확장부(151)는 클립부의 상단에 부채꼴 형상으로 좌우로 넓게 연장 형성된다. 클립부는 공조케이스(110)의 외측에 고정 지지되기 위한 보스(152)와, 공조케이스(110)와의 체결을 위한 체결홈(153) 및 히터코어 배관(140)의 외주면을 감싸 고정하기 위한 한 쌍의 요입부(154)로 구성될 수 있다.
이와 같이 보호 커버(150)에 열차단 확장부(151)가 형성됨으로써, 증발기 조인트 플랜지(130)와 히터코어 배관(140)의 인접 부위를 더욱 넓게 구획 커버함으로써 열차단 효과를 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 첫 번째 실시 예와 비교하여 열차단 수단의 구조가 상이하다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열차단 수단은 열차단 블록(160)을 포함한다. 열차단 블록(160)은 공조케이스(110)로부터 돌출되게 형성되어, 증발기 조인트 플랜지(130)와 히터코어 배관(140)을 구획한다. 이 경우, 열차단 블록(160)은 공조케이스(110)의 외측에 일체로 사출 성형함으로써 형성 가능하다. 이러한 구성을 통해, 별도의 부재를 추가하지 않고도 공조케이스(110)의 외관 형상을 일부 변경함으로써 열차단 수단의 구현이 가능해지며, 이로 인해 효율적으로 냉매의 열해 현상을 방지할 수 있다.
이 경우, 열차단 블록(160)은 방열핀(161)을 구비하는 것이 바람직하다. 방열핀(161)은 히터코어 배관(140)의 내부를 유동하는 냉각수의 열에 의해 열차단 블록(160)이 가열될 경우, 열차단 블록(160)과 대기와의 열교환 면적을 증가시켜 열차단 블록(160)의 더욱 효율적인 방열 효과를 줄 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 외부를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 열차단 수단을 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 전술한 첫 번째 실시 예와 두 번째 실시 예를 결합한 형태로서, 열차단 수단이 보호 커버(150) 및 열차단 블록(160)을 모두 포함한다. 이 경우, 보호 커버(150)는 열차단 확장부(151)를 구비하며, 열차단 블록(160)에는 방열핀(161)이 형성된다. 한편, 도시되지는 않았으나, 보호 커버(150)에도 방열 효과를 증대시킬 수 있는 방열핀 구조를 형성시키는 것도 가능하다.
이러한 구성을 통해, 히터코어 배관(140)의 내부를 유동하는 냉각수의 열이 열차단 확장부(151)를 갖는 보호 커버(150) 및 방열핀(161)을 갖는 열차단 블록(160)에 의해 2중으로 차단되어 증발기 배관(120)의 내부를 유동하는 냉매의 열해 현상이 방지되고, 이로 인해 더욱 효과적인 냉방 성능을 발휘함과 동시에 소음 문제도 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 차량용 공조장치 101 : 증발기
102 : 히터코어 110 : 공조케이스
120 : 증발기 배관 130 : 증발기 조인트 플랜지
140 : 히터코어 배관 150 : 보호 커버
151 : 열차단 확장부 160 : 열차단 블록
161 : 방열핀 190 : 송풍장치

Claims (6)

  1. 내부에 증발기(101) 및 히터코어(102)가 구비되는 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 공기를 송풍하는 송풍장치(190)와, 상기 증발기(101)의 냉매를 유입 및 배출하기 위한 증발기 배관(120)과, 상기 증발기 배관(120)에 연결되는 증발기 조인트 플랜지(130) 및 상기 히터코어(102)의 냉각수를 유입 및 배출하기 위한 히터코어 배관(140)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 증발기 조인트 플랜지(130)와 상기 히터코어 배관(140)의 사이에 열차단 수단이 구비되고,
    상기 열차단 수단은,
    상기 공조케이스(110)에 고정되며 상기 히터코어 배관(140)의 외주면을 감싸는 보호 커버(150)를 포함하며,
    상기 보호 커버(150)는,
    상기 증발기 조인트 플랜지(130)와 마주하는 부위에 좌,우 방향으로 연장된 열차단 확장부(151)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 증발기 조인트 플랜지(130)는,
    상기 송풍장치(190)가 상기 공조케이스(110)의 좌측 또는 우측에 배치되는 경우에 모두 호환 가능하도록 상기 히터코어 배관(140)과의 간섭을 회피하는 방향으로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 열차단 수단은,
    상기 공조케이스(110)로부터 돌출되게 형성되어 상기 증발기 조인트 플랜지(130)와 상기 히터코어 배관(140)을 구획하는 열차단 블록(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 열차단 블록(160)은 방열핀(161)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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