KR101950746B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

암과 레버 간의 유격에 의한 암의 흔들림을 방지하도록 암 핀과 레버의 슬롯이 항시 양방향에서 접촉되는 구조로 구현된 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 공조케이스 내부의 공기 통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 도어를 포함하는 것으로서, 상기 도어의 회전축에 연결되는 하나의 암과, 상기 암과 연결되어 구동축의 회전에 따라 암을 회전축을 중심으로 회전시키는 하나의 레버를 포함하며, 레버에는 다수의 슬롯이 형성되고, 암에는 슬롯에 대응되게 연결되어 안내되는 다수의 암 핀이 형성된다. 따라서, 1개의 암에 2개의 암 핀을 구성하고 1개의 레버에 2개의 슬롯을 구성하며 2개의 암 핀이 항시 2개의 슬롯에 각각 접촉하게 함으로써, 슬롯과 암 핀 간의 유격에 의한 소음 발생을 방지하고 도어의 작동 위치를 정확하게 설정 가능하며 사용자가 설정 온도 세팅시 도어의 작동간 위치 정확성을 향상시킬 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 차량용 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 세미 센터 타입의 차량용 공조장치를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치(1)는 공조케이스(10)와, 송풍기(미도시)와, 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.
공조케이스(10)의 입구측에는 공기유입구(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 형성된다. 송풍기는 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 기능을 수행한다. 그리고, 증발기(2) 및 히터코어(3)는 공조케이스(10)의 내부에 순차로 설치된다. 또한, 온도조절도어(15)는 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되는 것으로, 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절한다.
이 경우, 하나의 모드도어(16)는 디프로스트 벤트(12a)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어이고, 다른 모드도어(17)는 페이스 벤트(12b)의 개도를 조절하는 페이스 도어이며, 또 다른 모드도어(18)는 플로어벤트(12c,12d)의 개도를 조절하는 플로어 도어이다. 또한, 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분리되어 있다. 아울러, 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)는 공조케이스(10)의 외측에 설치된 엑츄에이터(미도시)에 연결되어 회전 작동하게 되면서 냉,온풍유로(P1)(P2)의 개도를 조절하거나 각 벤트(12a~12d)로 향하는 유로의 개도를 조절한다.
이와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)는 최대냉방 모드인 경우, 온도조절도어(15)가 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄한다. 이에 따라, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC) 측으로 유동하게 된다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 선태적으로 토출됨으로써 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방 모드인 경우, 온도조절도어(15)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라, 송풍기에 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) 측으로 유동하게 된다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통하여 차량 실내로 선택적으로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
이와 같은 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)들은 운전자 또는 탑승자가 인스트루먼트 패널의 공조장치 제어용 조작스위치(미도시)를 조작함에 따라, 그 조작스위치에 연동하여 작동되면서 전술한 공조 모드 중 어느 한 모드를 구현하게 된다. 이 경우, 온도조절도어(15) 및 모드도어(16,17,18)가 공조케이스(10) 내부에서 적정 각도로 회전할 수 있도록 공조케이스(10) 상에서 도어의 회전반경을 고려하여 설계가 이루어진다.
도 2는 종래의 레버 슬롯과 암 핀의 유격에 따른 위치 변경 상태를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 유격에 따른 온도조절도어의 위치를 도시한 것이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 온도조절도어(15)는 일 측에 형성된 회전축(31)을 중심으로 공조케이스(10) 내에서 회전하게 되는데, 온도조절도어(15)의 회전축(31)은 암(30)의 회전축과 동축을 이루고 있다. 암(30)은 레버(20)에 형성된 슬롯(21)에 암 핀(32)으로 연결되어, 레버(20)의 구동축(22)이 회전 구동함에 따라 암 핀(32)이 슬롯(21)에 안내되면서 회전축(31)을 중심으로 회전됨으로써 온도조절도어(15)는 회전축(31)을 중심으로 회전 운동된다. 이 경우, 온도조절도어(15)의 타 측에는 실링을 위한 실링부가 형성된다.
하지만, 종래의 암 핀(32)은 레버(20)의 슬롯(21) 상에 소정의 유격이 적용된 상태로 연결됨에 따라, 도 2의 실선으로 도시된 디자인상 세팅 위치인 암 핀(32)의 위치에서 슬롯(21) 상하 양측 간에 암 핀(32)의 위치 오차가 발생하게 된다. 이 경우, 점선으로 도시된 암 핀(32a)은 슬롯(21)의 상측 유격 적용시 암 핀(32a)의 위치이며, 점선으로 도시된 암 핀(32b)은 슬롯(21)의 하측 유격 적용시 암 핀(32b)의 위치를 나타내는 것이다.
이로 인해, 도 3의 실선으로 도시된 디자인상 세팅 위치인 온도조절도어(15)의 위치에서 상하 방향으로 위치 오차가 발생하게 된다. 즉, 점선으로 도시된 온도조절도어(15a)는 슬롯(21)의 상측 유격 적용 시 온도조절도어(15a)의 위치이며, 점선으로 도시된 온도조절도어(15b)는 슬롯(21)의 하측 유격 적용 시 온도조절도어(15b)의 위치를 나타낸다.
결국, 온도조절도어(15)를 구동시키는 레버(20)와 암(30)의 작동 간 소음을 줄이기 위해 레버(20)의 슬롯(21) 폭이 암 핀(32)의 치수보다 다소 크게 형성되는데, 이로 인해 도어의 작동 일부 구간에서 암 핀(32)의 흔들림이 발생하고 온도조절도어(15) 작동간 도어 위치의 편차가 발생함에 따라 사용자의 설정 온도와 비교하여 큰 편차를 나타내는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 암과 레버 간의 유격에 의한 암의 흔들림을 방지하도록 암 핀과 레버의 슬롯이 항시 양방향에서 접촉되는 구조로 구현된 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 공조케이스 내부의 공기 통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 도어를 포함하는 것으로서, 상기 도어의 회전축에 연결되는 하나의 암과, 상기 암과 연결되어 구동축의 회전에 따라 암을 회전축을 중심으로 회전시키는 하나의 레버를 포함하며, 레버에는 다수의 슬롯이 형성되고, 암에는 슬롯에 대응되게 연결되어 안내되는 다수의 암 핀이 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 1개의 암에 2개의 암 핀을 구성하고 1개의 레버에 2개의 슬롯을 구성하며 2개의 암 핀이 항시 2개의 슬롯에 각각 접촉하게 함으로써, 슬롯과 암 핀 간의 유격에 의한 소음 발생을 방지하고 도어의 작동 위치를 정확하게 설정 가능하며 사용자가 설정 온도 세팅시 도어의 작동간 위치 정확성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 세미 센터 타입의 차량용 공조장치를 도시한 것이고,
도 2는 종래의 레버 슬롯과 암 핀의 유격에 따른 위치 변경 상태를 도시한 것이며,
도 3은 도 2의 유격에 따른 온도조절도어의 위치를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 것이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버 및 암을 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버가 일 방향으로 회전된 상태를 도시한 것이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버가 타 방향으로 회전된 상태를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 송풍기(미도시)와, 냉각수단 및 가열수단과, 도어를 포함한다. 이 경우, 도어는 공조케이스(110) 내부의 공기 통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 것으로서, 온도조절도어(115) 또는 모드도어(116) 중 적어도 하나일 수 있다. 본 실시 예에서 도어는 온도조절도어(115)를 대표로 설명하기로 한다.
공조케이스(110)의 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b) 및 플로어 벤트(112c)를 갖는 공기토출구가 형성된다. 아울러, 공조케이스(110)의 내부에는 공기 통로가 형성된다. 송풍기는 공기유입구(111)에 연결되어 내기 또는 외기를 공조케이스(110)의 내부로 송풍하는 기능을 수행한다. 아울러, 냉각수단 및 가열수단은 공조케이스(110)의 내부에 순차로 설치된다. 이 경우, 냉각수단은 증발기(102)로 구성되며, 가열수단은 히터코어(103)로 구성된다.
온도조절도어(115)는 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이에 설치되어, 히터코어(103)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(103)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 기능을 수행한다. 또한, 모드도어(116)는 공기토출구의 개도를 조절한다. 즉, 모드도어(116)는 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b) 및 플로어 벤트(112c)의 개도를 조절한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버 및 암을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버가 일 방향으로 회전된 상태를 도시한 것이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 레버가 타 방향으로 회전된 상태를 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 차량용 공조장치는 하나의 암(300)과 하나의 레버(200)를 포함한다. 온도조절도어(115)의 회전축(330)은 암(300)의 회전축과 동축을 이룬다. 즉, 암(300)은 온도조절도어(115)의 회전축(330)에 연결되어, 암(300)과 온도조절도어(115)는 모두 회전축(330)을 중심으로 함께 회전된다. 레버(200)는 상기 암(300)과 연결되어, 구동축(230)의 회전에 따라 암(300)을 회전축(330)을 중심으로 회전시킨다.
이 경우, 레버(200)에는 다수의 슬롯(210)(220)이 형성되고, 암(300)에는 슬롯(210)(220)에 대응되게 연결되어 안내되는 다수의 암 핀(310)(320)이 형성된다. 즉, 슬롯(210)(220)은 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)으로 구성되고, 암 핀(310)(320)은 각각 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)에 연결되는 제1 암 핀(310) 및 제2 암핀(320)으로 구성된다. 결국, 하나의 레버(200)에 2개의 슬롯이 형성되고, 하나의 암(300)에 2개의 암 핀이 형성되어 레버(200)와 암(300) 간에 안정된 회전 구동을 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)은 제1 암 핀(310) 및 제2 암핀(320)을 서로 다른 방향으로 항시 밀어주도록 구성된다. 이에 따라, 레버(200)가 회전함에 따라 레버(200)의 슬롯(210)(220)이 암 핀(310)(320)을 밀어주는 방향이 항시 서로 다른 방향으로 향하게 되어 암 핀(310(320)이 항시 슬롯(210)(220)에 접촉하는 구조가 된다. 결국, 암 핀과 슬롯 간의 유격에 의한 암(300)의 흔들림을 방지할 수 있다.
즉, 상기 제1 슬롯(210)에는 제1 암 핀(310)과 항시 접촉하는 제1 접촉 지속면(211)이 형성되고, 상기 제2 슬롯(220)에는 제2 암 핀(320)과 항시 접촉하는 제2 접촉 지속면(221)이 형성된다. 이 경우, 제1 접촉 지속면(211)과 제2 접촉 지속면(221)은 서로 마주보는 방향에 배치되어 있다. 이에 따라, 암(300) 또는 레버(200)의 크기를 크게 하지 않고도 적절히 슬롯과 암 핀 간의 배치를 설계 변경함으로써 원하는 도어의 작동 각을 설정할 수 있다.
아울러, 상기 제1 암 핀(310)과 제2 암 핀(320)은 상기 회전축(330)을 중심으로 서로 다른 방향에 배치되도록 한다. 이로 인해, 암(300) 또는 레버(200)의 크기를 크게 하지 않고도 적절히 슬롯과 암 핀 간의 배치를 설계 변경함으로써 원하는 도어의 작동 각을 설정할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 1개의 암에 2개의 암 핀을 구성하고 1개의 레버에 2개의 슬롯을 구성하며 2개의 암 핀이 항시 2개의 슬롯에 각각 접촉하게 함으로써, 슬롯과 암 핀 간의 유격에 의한 소음 발생을 방지하고 도어의 작동 위치를 정확하게 설정 가능하며 사용자가 설정 온도 세팅시 도어의 작동간 위치 정확성을 향상시킬 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
110 : 공조케이스 111 : 공기유입구
112a : 디프로스트 벤트 112b : 페이스 벤트
112c : 플로어 벤트 102 : 증발기
103 : 히터코어 115 : 온도조절도어
116 : 모드도어 200 : 레버
210 : 제1 슬롯 220 : 제2 슬롯
230 : 구동축 211 : 제1 접촉 지속면
221 : 제2 접촉 지속면 300 : 암
310 : 제1 암 핀 320 : 제2 암 핀
330 : 회전축

Claims (4)

  1. 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기 통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 도어의 회전축(330)에 연결되는 하나의 암(300)과, 상기 암(300)과 연결되어 구동축(230)의 회전에 따라 상기 암(300)을 상기 회전축(330)을 중심으로 회전시키는 하나의 레버(200)를 포함하며; 상기 레버(200)에는 다수의 슬롯(210)(220)이 형성되고, 상기 암(300)에는 상기 슬롯(210)(220)에 대응되게 연결되어 안내되는 다수의 암 핀(310)(320)이 형성되며,
    상기 슬롯(210)(220)은 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)으로 구성되고, 상기 암 핀(310)(320)은 각각 상기 제1 슬롯(210) 및 제2 슬롯(220)에 연결되는 제1 암 핀(310) 및 제2 암핀(320)으로 구성되며;
    상기 제1 암 핀(310)과 제2 암 핀(320)은 도어의 회전축(330)을 중심으로 반경 방향으로 서로 다른 방향에 배치되고,
    상기 제1 슬롯(210)에는 제1 암 핀(310)과 항시 접촉하는 제1 접촉 지속면(211)이 형성되고, 상기 제2 슬롯(220)에는 제2 암 핀(320)과 항시 접촉하는 제2 접촉 지속면(221)이 형성되며, 상기 제1 접촉 지속면(211)과 제2 접촉 지속면(221)은 서로 마주보는 방향에 배치되고,
    상기 제1 슬롯(210)이 제1 암 핀(310)을 밀어주는 방향과 제2 슬롯(220)이 제2 암 핀(320)을 밀어주는 방향이 항시 서로 다른 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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