KR101997620B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트를 개폐하는 모드도어에서 상기 한 쌍의 플로어 벤트에 대응하는 위치에 한 쌍의 도어 플레이트를 형성하고, 상기 한 쌍의 도어 플레이트 사이에는 공기통과부를 형성하여 모드도어에서 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 모드도어가 받는 풍압을 최소화하고, 이로인해 상기 모드도어를 작동시킬 때 기계식 모드작동방식에서는 조작감 및 조작력을 향상시키고 전기식 모드작동방식에서는 액츄에이터의 부하를 최소화 할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트를 개폐하는 모드도어에서 상기 한 쌍의 플로어 벤트에 대응하는 위치에 한 쌍의 도어 플레이트를 형성하고, 상기 한 쌍의 도어 플레이트 사이에는 공기통과부를 형성하여 모드도어에서 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 모드도어가 받는 풍압을 최소화한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 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.

이러한 공조장치는, 송풍기 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 송풍기 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 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치의 도어를 나타내는 사시도로써, 상기 공조장치(1)는, 일측에 공기유입구(43)가 형성되고 타측에는 각각 모드도어(46,47,48)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(44a), 페이스 벤트(44b) 및 플로어 벤트(44c)로 이루어진 공기토출구(44)가 형성된 공조케이스(40)와; 상기 공조케이스(40)의 공기유입구(43)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(40)에 내장되는 증발기(41) 및 히터코어(42)와; 상기 증발기(41)와 히터코어(42)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(42)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(42)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(45)를 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 공기토출구(44)측에는 덕트(미도시)가 연결 설치되어 공기토출구(44)에서 토출되는 공기를 차량 실내의 각 부분으로 공급하게 된다.

그리고, 상기 모드도어(46,47,48) 중 상기 플로어 벤트(44c)를 개폐하는 모드도어(48)를 일예로 설명하면, 상기 공조케이스(40)의 내부 벽면에 회전가능하게 설치되는 회전축(48a)과, 상기 회전축(48a)의 측면에 단일의 평판 형태로 형성되어 플로어 벤트(44c)의 개도를 조절하는 도어 플레이트(48b)로 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(45)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(41)를 거치면서 증발기(41)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기토출모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방되는 벤트(44a~44c)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(45)는, 상기 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(41)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(42)를 거치면서 히터코어(42)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기토출모드에 따라 개방되는 벤트(44a~44c)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.

그리고, 상기 플로어 벤트(44c)의 경우, 상기 공조케이스(40)의 구조에 따라 단일로 형성되거나 또는 차량의 폭방향으로 서로 일정간격 이격되어 분리 형성된다.

다시말해, 상기 모드도어(48)에 의해 개폐되는 상기 플로어 벤트(44c)의 입구가 단일로 형성되거나 또는 차량의 폭방향으로 서로 이격되어 분리 형성된다.

그러나, 종래에는 상기 플로어 벤트(44c)가 차량의 폭방향으로 서로 일정간격 이격되어 형성된 경우에도 상기 모드도어(48)의 도어 플레이트(48b)를 도 2와 같이 단일로 형성함으로써, 상기 모드도어(48)가 받는 풍압이 커지는 문제가 있고, 이로인해 상기 모드도어(48)의 작동시 기계식 모드작동방식에서는 조작감 및 조작력이 나빠지며, 전기식 모드작동방식에서는 액츄에이터에 걸리는 부하가 큰 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트를 개폐하는 모드도어에서 상기 한 쌍의 플로어 벤트에 대응하는 위치에 한 쌍의 도어 플레이트를 형성하고, 상기 한 쌍의 도어 플레이트 사이에는 공기통과부를 형성하여 모드도어에서 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 모드도어가 받는 풍압을 최소화하고, 이로인해 상기 모드도어를 작동시킬 때 기계식 모드작동방식에서는 조작감 및 조작력을 향상시키고 전기식 모드작동방식에서는 액츄에이터의 부하를 최소화 할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송풍장치로부터 공급된 공기를 차실내로 토출하도록 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내측에 설치되어 상기 각 벤트의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 플로어 벤트는, 상기 공조케이스의 후방측에 서로 일정간격 이격되어 한 쌍이 형성되고, 상기 플로어 벤트의 개도를 조절하는 모드도어는, 상기 공조케이스의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 서로 일정간격 이격되어 형성되되 상기 한 쌍의 플로어 벤트 입구와 대응하는 위치에 형성되는 한 쌍의 도어 플레이트와, 상기 한 쌍의 도어 플레이트 사이에 형성되어 상기 도어 플레이트가 받는 풍압을 최소화하는 공기통과부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트를 개폐하는 모드도어에서 상기 한 쌍의 플로어 벤트에 대응하는 위치에 한 쌍의 도어 플레이트를 형성하고, 상기 한 쌍의 도어 플레이트 사이에는 공기통과부를 형성하여 모드도어에서 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 모드도어가 받는 풍압을 최소화하고, 이로인해 상기 모드도어를 작동시킬 때 기계식 모드작동방식에서는 조작감 및 조작력이 향상되고 전기식 모드작동방식에서는 액츄에이터의 부하가 최소화 된다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 차량용 공조장치의 도어를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 공조케이스가 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 플로어 도어를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 믹스모드를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 상기 공기유입구(111)를 통해 유입된 공기를 차실내로 토출하도록 복수개의 공기토출구(116)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로(110c)상에 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 공조케이스(110)의 내측에 설치되는 온도조절도어(120) 및 모드도어(130)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 온도조절도어(120)는 상기 공조케이스(110)내에서 상기 증발기(101)와 히터코어(102) 사이의 공기통로(110c)상에 설치되어 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하게 되고, 상기 모드도어(130)는 상기 공조케이스(110)내의 상기 공기토출구(116)측에 각각 설치되어 상기 복수개 공기토출구(116)의 개도를 조절하게 된다.

상기 온도조절도어(120)는, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에서 상하로 슬라이딩 작동하도록 설치되어 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 슬라이딩도어(122)와, 상기 슬라이딩도어(122)와 기어결합되어 슬라이딩도어(122)를 작동시키는 기어샤프트(121)로 이루어진다.

또한, 상기 공조케이스(110)는 좌,우로 분할 형성된 좌,우측케이스(110a,110b)가 조립되어 구성된다. 한편, 상기 좌,우측케이스(110a,110b)의 하부에는 증발기(101)의 응축수를 원활하게 배출 할 수 있도록 일체형의 하부케이스(110d)가 조립된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내,외기 전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내기유입구(미도시)와 외기유입구(미도시)를 통해 내기 또는 외기를 선택적으로 도입하여 송풍하는 송풍장치(106)가 설치된다.

상기 송풍장치(106)는, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에 연통하도록 연결되는 스크롤케이스(107)와, 상기 스크롤케이스(107)의 내부에 설치되어 공기를 공조케이스(110)의 내부로 강제 송풍하는 송풍팬(108)과, 상기 스크롤케이스(107)의 일측에 설치됨과 아울러 내,외기 전환도어(미도시)를 통해 내,외기유입구를 개폐하여 내,외기를 선택적으로 도입하는 인테이크 덕트(109)로 구성된다.

따라서, 상기 송풍장치(106)는 인테이크 덕트(109)를 통해 내기 또는 외기를 선택적으로 도입하여 상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍하게 된다.

그리고, 본 발명과 같은 센터 마운팅 타입 공조장치에서는 상기 송풍장치(106)가 공조케이스(110)와 함께 차량의 센터(중앙)측에 배치되며, 이때, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 연결된 스크롤케이스(107)는 증발기(101)의 상부측에 배치된다.

또한, 상기 복수개의 공기토출구(116)는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)와, 뒷좌석으로 공기를 토출시키기 위한 콘솔 벤트(115)로 이루어진다.

상기 페이스 벤트(113)는, 센터벤트(113a)와 사이드벤트(113b)로 분할되어 형성되는데, 즉, 상기 페이스 벤트(113)의 내부 중앙측에는 차량 실내의 중앙으로 공기를 토출하도록 센터벤트(113a)가 형성되고, 상기 센터벤트(113a)의 양측에는 차량 실내의 양측으로 공기를 토출하도록 사이드벤트(113b)가 형성된다. 이때, 상기 센터벤트(113a)와 사이드벤트(113b)는 복수개의 격벽에 의해 서로 구획되어 있다.

상기 모드도어(130)는, 상기 디프로스트 벤트(112)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어(131)와, 상기 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 페이스 도어(132)와, 상기 플로어 벤트(114)의 개도를 조절하는 플로어 도어(135)로 구성된다.

이때, 상기 모드도어(130)는 회전축(136)을 중심으로 일측에만 도어 플레이트(137)가 형성된 플랫타입(flat type)으로 구성되거나 또는 회전축(136)을 중심으로 양측에 도어 플레이트가 형성된 센터피봇타입(center pivot type)으로 구성된다.

도면에서는 상기 디프로스트 도어(131) 및 페이스 도어(132)는 센터피봇타입이고, 상기 플로어 도어(135)는 플랫타입 도어로 도시하였지만, 이는 변경가능하다.

한편, 상기 플로어 벤트(114) 및 콘솔 벤트(115)와, 상기 히터코어(102)의 후방측 온풍통로(P2)의 사이에는 구획벽(117)이 형성되어 서로 구획되어 있다.

또한, 상기 플로어 벤트(114) 및 콘솔 벤트(115)는, 상기 공조케이스(110)의 후방측에 형성되는데, 이때 상기 플로어 벤트(114)는 차량의 폭방향으로 서로 일정간격 이격되어 한 쌍이 형성되고, 상기 콘솔 벤트(115)는 상기 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트(114) 사이에 형성된다.

즉, 상기 플로어 벤트(114)와 콘솔 벤트(115)는 상기 공조케이스(110)의 후방측에서 동일선상에 형성되며, 격벽에 의해 서로 구획되어 있다.

한편, 상기 콘솔 벤트(115)는 상기 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 페이스 도어(132)에 의해 개도가 조절되는데, 즉, 상기 페이스 도어(132)의 일측 도어 플레이트가 상기 콘솔 벤트(115)의 입구(115a)까지 연장되어 상기 페이스 벤트(113)의 개방시 상기 콘솔 벤트(115)도 개방하고 상기 페이스 벤트(113)의 폐쇄시에는 상기 콘솔 벤트(115)도 폐쇄하도록 작동하게 된다.

그리고, 상기 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트(114)의 입구(114a)는 상기 콘솔 벤트(115)의 입구(115a) 보다 아래쪽에 형성되며, 이때 상기 플로어 벤트(114)와 상기 히터코어(102)의 후방측 온풍통로(P2) 사이를 구획하는 구획벽(117)상에 상기 한 쌍의 플로어 벤트(114) 입구(114a)가 관통 형성된다.

또한, 상기 한 쌍의 플로어 벤트(114) 입구(114a)와 대응하는 위치에 상기 플로어 도어(135)가 설치된다.

상기 플로어 도어(135)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전축(136)과, 상기 회전축(136)의 외주면에 서로 일정간격 이격되어 형성되되 상기 한 쌍의 플로어 벤트(114) 입구(114a)와 대응하는 위치에 형성되는 한 쌍의 도어 플레이트(137)와, 상기 한 쌍의 도어 플레이트(137) 사이에 형성되어 상기 도어 플레이트(137)가 받는 풍압을 최소화하는 공기통과부(138)로 이루어진다.

상기 회전축(136)은 단일의 회전축(136)으로 형성되고, 이때 상기 단일의 회전축(136) 일측에 상기 서로 이격된 한 쌍의 도어 플레이트(137) 및 공기통과부(138)가 형성된다.

도면에서는 상기 회전축(136)을 중심으로 그 일측에만 도어 플레이트(137) 및 공기통과부(138)가 형성된 플랫타입을 도시하였지만, 상기 회전축(136)을 중심으로 그 양측에 도어 플레이트 및 공기통과부가 형성된 센터피봇타입도 가능하다.

한편, 상기 공기통과부(138)는 상기 콘솔벤트(115)와 대응하는 위치에 형성된 것으로서, 다시말해 상기 플로어 도어(135)의 도어 플레이트(137)에서 필요없는 구간을 삭제한 것이 상기 공기통과부(138)인 것이다.

이와 같이, 상기 플로어 도어(135)에서 상기 한 쌍의 플로어 벤트(114)에 대응하는 위치에 한 쌍의 도어 플레이트(137)를 형성하고, 상기 한 쌍의 도어 플레이트(137) 사이에는 공기통과부(138)를 형성하여 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 플로어 도어(135)가 받는 풍압을 최소화하고, 이로인해 상기 플로어 도어(135)를 작동시킬 때 기계식 모드작동방식에서는 조작감 및 조작력을 향상시키고 전기식 모드작동방식에서는 액츄에이터의 부하를 최소화 할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 기계식 모드작동방식은 탑승자가 차실내에서 노브(미도시)를 회전시켜 상기 플로어 도어(135)를 직접 작동시키는 방식이고, 상기 전기식 모드작동방식은 탑승자가 차실내에서 모드버튼(미도시)를 눌렀을 때 액츄에이터가 작동하여 상기 플로어 도어(135)를 작동시키는 방식이다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공기토출모드(페이스 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드) 중 상기 플로어 벤트(114)와 디프로스트 벤트(112)를 동시에 개방하는 믹스 모드를 일예로 설명하기로 하며, 편의상 냉방모드일 때를 기준으로 설명하기로 한다.

믹스 모드는, 도 6과 같이, 상기 페이스 도어(132)가 페이스 벤트(113)를 폐쇄하고, 상기 디프로스트 도어(131)는 디프로스트 벤트(112)를 개방하며, 상기 플로어 도어(135)는 플로어 벤트(114)를 개방하는 모드이다.

따라서, 송풍장치(106)에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀌게 된다.

상기 증발기(101)를 거치면서 냉각된 냉풍은 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후, 냉풍 중 일부는 상기 플로어 벤트(114)를 통해 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되고, 냉풍 중 일부는 상기 플로어 도어(135)를 통과한 후 상기 디프로스트 벤트(112)를 통해 차실내의 유리창쪽으로 공급되어 성에를 제거하게 된다.

그리고, 상기 플로어 도어(135)는 상기 다양한 공기토출모드에 따라 상기 플로어 벤트(114)를 개방하거나 폐쇄하도록 작동하게 되는데, 이때, 상기 플도어 도어에 한 쌍의 도어 플레이트(137) 및 그 사이에 공기통과부(138)를 형성하여 불필요한 구간을 삭제함으로써, 상기 공조케이스(110)내의 공기가 상기 플로어 도어(135) 설치공간을 거쳐 상기 디프로스트 벤트(112) 및 페이스 벤트(113)측으로 유동하는 과정에서 상기 플로어 도어(135)가 받는 풍압이 최소화되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 플로어 도어(135)에 서로 이격된 한 쌍의 도어 플레이트(137) 및 그 사이에 공기통과부(138)를 형성하여 불필요한 구간을 삭제한 구성을 센터 마운팅 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 세미 센터 타입 공조장치, 쓰리피스 타입 공조장치, 좌,우 독립 공조장치 등 다양한 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 106: 송풍장치
110: 공조케이스 111: 공기유입구
112: 디프로트스 벤트 113: 페이스 벤트
114: 플로어 벤트 115: 콘솔 벤트
116: 공기토출구 120: 온도조절도어
130: 모드도어 131: 디프로스트 도어
132: 페이스 도어 135: 플로어 도어
136: 회전축 137: 도어 플레이트
138: 공기통과부

Claims (3)

1. 송풍장치(106)로부터 공급된 공기를 차실내로 토출하도록 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내측에 설치되어 상기 각 벤트(112,113,114)의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어(130)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
   상기 플로어 벤트(114)는, 상기 공조케이스(110)의 후방측에 서로 일정간격 이격되어 한 쌍이 형성되고,
   상기 플로어 벤트(114)의 개도를 조절하는 플로어 도어(135)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전축(136)과, 상기 회전축(136)의 외주면에 서로 일정간격 이격되어 형성되되 상기 한 쌍의 플로어 벤트(114) 입구(114a)와 대응하는 위치에 형성되는 한 쌍의 도어 플레이트(137)와, 상기 한 쌍의 도어 플레이트(137) 사이에 형성되어 상기 도어 플레이트(137)가 받는 풍압을 최소화하는 공기통과부(138)로 이루어지며,
   상기 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트(114) 사이에는 차실내의 뒷좌석측으로 공기를 토출하도록 콘솔 벤트(115)가 형성되고, 상기 공기통과부(138)는 상기 콘솔 벤트(115)와 대응하는 위치에 형성되되,
   상기 콘솔 벤트(115)는 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 페이스 도어(132)에 의해 개도가 조절되고, 서로 이격된 한 쌍의 플로어 벤트(114)의 입구(114a)는 콘솔 벤트(115)의 입구(115a)보다 아래쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 플로어 벤트(114)의 개도를 조절하는 모드도어(130)는, 단일의 회전축(136)에 상기 한 쌍의 도어 플레이트(137) 및 공기통과부(138)를 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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