KR102010967B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 외기 유입 또는 내기 순환을 조절하는 인테이크 도어에 보조 도어를 구성하여 내기 순환 시 차량 내부의 압력이 감소하는 것을 방지하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air Conditioner for Motor Vehicle}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 외기 유입 또는 내기 순환을 조절하는 인테이크 도어에 보조 도어를 구성하여 내기 순환 시 차량 내부의 압력이 감소하는 것을 방지하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 특히 차량용 공조시스템에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 상기 차량용 공조장치는 소형이면서도 온도 및 풍량 조절을 효과적으로 수행할 수 있는 차량용 공조장치가 요구되고 있다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 적정온도로 유지하거나 또는 우천 시나 동절기에 자동차의 유리창에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전ㆍ후방 시야가 확보될 수 있도록 하는 장치로 송풍부에 의해 자동차 실내로 유입된 차량 외부의 공기를 냉각수가 흐르는 증발기 또는 히터코어에 통과시켜 자동차 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배하도록 구성되어 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 단면도이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 차량용 공조장치를 더욱 상세히 설명하면, 종래의 차량용 공조장치는 각각의 도어(11d, 12d, 13d)에 의하여 개도가 조절되는 벤트(11, 12, 13)가 설치된 공조장치케이스(10)와; 상기 공조장치케이스(10)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(14); 상기 공조장치케이스(10) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H); 상기 공조장치케이스(10)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어(15)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 차량용 공조장치는 냉방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로(P1)를 개방함과 동시에 상기 온기통로(P2)를 폐쇄한다. 따라서 상기 송풍부(14)에 의하여 송풍되는 공기는 상기 증발기(E)를 통과하면서 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉기통로(P1) 쪽으로 유동되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 난방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로(P1)를 폐쇄함과 동시에 상기 온기통로(P2)를 개방함에 따라 송풍되는 공기는 온기통로(P2)를 통하여 상기 히터코어(H)를 거치면서 상기 히터코어(H)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀌게 되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로서 자동차 실내의 난방이 수행된다.
도 3에는 송풍을 위한 공기의 외기 유입 또는 내기 순환을 선택하기 위한 인테이크 도어가 적용된 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 공조 장치(10)는 차량 외측의 공기를 유입받기 위한 외기 유입구(11)와, 차량 내부의 공기를 유입 받기 위한 내기 유입구(12)가 형성되며, 인테이크 도어(15)를 통해 외기 유입구(11) 또는 내기 유입구(12)를 선택적으로 밀폐하여 공조 장치(10)로 외기를 유입 받거나, 내기를 유입 받아 차량 내부에 송풍하게 된다.
이때, 차량 내부 순환 모드로 차량 내부의 공기를 유입 받기 위해 인테이크 도어(15)를 통해 외기 유입구(11)를 장시간 밀폐 할 경우 환기 성능이 부족하게 되어 차량 내부 쾌적성이 저하되고, 창문 내부에 습기가 발생될 수 있다. 특히 차량 내부의 압력이 외부의 압력보다 떨어져 배기가스와 같은 외부의 오염된 공기가 실내로 유입될 수 있는 문제점도 발생한다.
따라서 차량 내부 순환 모드로 공조 장치를 장시간 운용해도, 환기 성능을 향상시키고, 차량 내부의 압력 저하를 방지할 수 있는 차량용 공조 장치의 기술 개발이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 인테이크 도어가 차량용 공조장치의 외기 유입구를 밀폐 하더라도, 보조도어를 통해 차량 내부의 압력이 외부의 압력보다 떨어질 경우 외기 공기를 차량 내부로 유입시키게 되는, 차량용 공조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 차량용 공조장치는, 차량 외측 공기가 유입되는 외기 유입구(110)와, 차량 내측 공기가 유입되는 내기 유입구(120)와, 상기 외기 유입구(110) 또는 상기 내기 유입구(130)를 선택적으로 밀폐 또는 개방하는 인테이크 도어(150)를 포함하는 차량용 공조장치(100)에 있어서, 상기 차량용 공조장치(100)는, 상기 인테이크 도어(150)에 형성되는 개방면(153); 및 상기 개방면을 밀폐 또는 개방하는 보조도어(160); 를 포함한다.
이때, 상기 보조도어(160)는, 상기 보조도어(160)가 상기 개방면(153)을 밀폐하도록 상기 보조도어(160)에 탄성을 가하는 탄성부재(163); 를 포함하며, 상기 탄성부재(163)의 탄성을 극복할 만큼의 하중이 발생할 경우 상기 보조도어(160)는 상기 개방면(153)을 개방하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인테이크 도어(150)는, 상기 탄성부재(163)의 탄성에 의해 상기 보조도어(160)가 상기 외기 유입구(110) 측으로 개방되지 않도록 상기 개방면(153) 둘레에 형성되는 보조도어턱(155); 을 더 포함한다.
아울러, 상기 개방면(153)의 면적은, 상기 인테이크 도어(150)의 면적의 50% 이하인 것을, 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 차량용 공조장치는 내기 순환 모드로 장시간 운용하여도, 보조 도어를 통해 외부공기가 유입되기 때문에 환기 성능이 향상되는 효과가 있다. 또한, 차량 내부의 압력이 외부의 압력과 동일하게 유지되어 차량의 배기가스가 차량 내부로 유입되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 차량용 공조장치의 전체사시도
도 2는 차량용 공조장치의 개략단면도
도 3은 종래의 인테이크 도어가 적용된 공조장치 단면도
도 4는 본 발명의 인테이크 도어가 적용된 공조장치 단면도 (보조도어 밀폐 시)
도 5는 본 발명의 인테이크 도어가 적용된 공조장치 단면도 (보조도어 개방 시)
도 6은 본 발명의 인테이크 도어 전체사시도
도 7a는 본 발명의 인테이크 도어 단면도 (보조도어 밀폐 시)
도 7b는 본 발명의 인테이크 도어 단면도 (보조도어 개방 시)
도 4 및 도 5에는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 차량용 공조장치(100)는 외기 공기 유입을 위한 외기 유입구(110)와, 내기 공기 유입을 위한 내기 유입구(120)가 형성된다. 또한, 공조장치(100)에는 외기 유입구(110) 또는 내기 유입구(120)를 선택적으로 밀폐 또는 개방하여 공조장치(100) 내부로 외기 또는 내기를 선택적으로 유입시키기 위한 인테이크 도어(150)가 구비된다.
이때, 인테이크 도어(150)에는 보조 도어(160)가 구비될 수 있다. 보조 도어(160)는 인테이크 도어(150)가 외기 유입구(110)를 밀폐 할 경우, 인테이크 도어(150)의 밀폐면 일부를 밀폐 또는 개방 가능하도록 형성된다. 보조 도어(160)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량 외부의 압력과 차량 내부의 압력이 동일 할 경우 인테이크 도어(150)의 밀폐면 일부를 밀폐하며, 도 5에 도시된 바와 같이 차량 내부의 압력이 차량 외부의 압력보다 떨어질 경우 인테이크 도어(150)의 밀폐면 일부를 개방하여 외기를 유입 시키도록 구성된다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 차량용 공조장치(100)의 인테이크 도어(150)의 일실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 인테이크 도어(150)는 제1 도어축(151), 제1 밀폐면(152), 개방면(153), 보조도어턱(155) 및 보조도어(160)를 포함한다. 제1 도어축(151)은 공조장치(100)의 케이스에 힌지 회동 가능하도록 결합되며, 제1 도어축(151)의 힌지 회동에 의해 제1 밀폐면(152)이 외기 유입구(110) 또는 내기 유입구(120)를 밀폐 하도록 구성된다. 제1 밀폐면(152) 상에는 개방면(153)이 형성되며, 개방면(153)을 밀폐 또는 개방하도록 보조도어(160)가 구비된다. 이때 인테이크 도어(150)의 개방면(153)에는 보조도어(160)가 외기 유입구(110) 측으로 개방되지 않도록 보조도어턱(155)이 형성될 수 있다. 이는 보조도어턱(155)을 통해 송풍 공기가 차량 외측으로 배출되지 않도록 하기 위함이다.
보조도어(160)는, 제2 도어축(161), 제2 밀폐면(162) 및 탄성부재(163)를 포함한다. 제2 도어축(161)은 제1 밀폐면(152) 상의 개방면(153)의 둘레에 힌지 회동 가능하도록 결합되며, 제2 도어축(161)의 힌지 회동에 의해 제2 밀폐면(152)이 개방면(153)을 밀폐 또는 개방하도록 구성된다. 이때, 보조도어(160)는 차량 외부와 내부의 압력 차 일정 압력 이상 발생 할 경우에만 개방면(153)을 개방하도록 탄성부재(163)를 통해 제어될 수 있다. 탄성부재(163)는 제2 도어축(161) 상에 구비되며, 제2 밀폐면(162)에 탄성을 가해 일정 하중이 발생하지 않을 경우 제2 밀폐면(162)이 개방면(153)을 밀폐하도록 구성된다. 탄성부재(163)는 토션 스프링으로 도시되어 있으나, 제2 밀폐면(162)에 일정 하중으로 탄성을 가할 수 있는 부재면 어떠한 부재가 적용되어도 무방하다. 따라서 차량 외부와 차량 내부의 압력차가 탄성부재(163)의 탄성을 극복하지 못할 정도로 발생하게 되면, 보조도어(160)는 인테이크 도어(150)의 개방면(153)을 밀폐하며, 차량 외부와 차량 내부의 압력차가 탄성부재(163)의 탄성을 극복할 정도로 발생하게 되면, 보조도어(160)는 인테이크 도어(150)의 개방면(153)을 개방하여 인테이크 도어(150)가 외기 유입구(110)를 밀폐 하더라고 외기를 공조장치(100)로 유입시키도록 구성된다. 인테이크 도어(150)의 보조도어턱(155)은 탄성부재(163)의 탄성에 의해 보조도어(160)가 외기 유입구(110) 측으로 개방되는 것을 방지하며, 보조도어(160)가 개방면(153)을 밀폐 하도록 유도한다.
아울러 개방면(153)의 면적은 제1 밀폐면(152)의 면적의 50% 이하가 되도록 구성될 수 있다. 이는 개방면(153)의 면적이 상술된 수치보다 커질 경우 외기 유입량이 많아져 차량 내부 순환 모드 동작을 방해할 수 있기 때문이다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 보조도어(160)의 작용에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6에는 보조도어(160)가 인테이크 도어(150)의 개방면(153)을 밀폐하고 있는 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 차량 외부의 압력과 차량 내부의 압력이 동일 또는 탄성부재(163)의 탄성을 극복하지 못할 정도의 압력차가 발생할 경우 보조도어(160)는 탄성부재(163)의 탄성에 의해 개방면(153)을 밀폐하며, 제2 밀폐면(162)의 끝단이 보조도어턱(155)에 맞닿아 제2 밀폐면(162)이 외기 유입구(110) 측으로 더 이상 개방되지 않고, 개방면(153)을 밀폐 할 수 있도록 구성된다.
도 7에는 보조도어(160)가 인테이크 도어(150)의 개방면(153)을 개방하고 있는 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 차량 외부의 압력과 차량 내부의 압력차가 탄성부재(163)의 탄성을 극복할 정도로 발생할 경우 보조도어(160)는 탄성부재(163)의 탄성을 극복하여 개방면(153)을 개방하게 된다. 제2 밀폐면(162)의 개방에 의해 외기가 공조장치(100) 내부로 유입되고, 차량 외부의 압력과 차량 내부의 압력차가 줄어들게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 보조도어(160)는 탄성부재(163)의 탄성에 의해 개방면(153)을 다시 밀폐하게 된다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100 : 공조장치
110 : 외기 유입구 120 : 내기 유입구
150 : 인테이크 도어 151 : 제1 도어축
152 : 제1 밀폐면 153 : 개방면
155 : 보조도어턱
160 : 보조도어 161 : 제2 도어축
162 : 제2 밀폐면 163 : 탄성부재

Claims (4)

  1. 차량 외측 공기가 유입되는 외기 유입구(110)와, 차량 내측 공기가 유입되는 내기 유입구(120)와, 상기 외기 유입구(110) 또는 상기 내기 유입구(120)를 선택적으로 밀폐 또는 개방하는 인테이크 도어(150)를 포함하는 차량용 공조장치(100)에 있어서,
    상기 차량용 공조장치(100)는,
    상기 인테이크 도어(150)에 형성되는 개방면(153); 및
    상기 개방면을 밀폐 또는 개방하는 보조도어(160)를 포함하되,
    상기 보조도어(160)는 상기 인테이크 도어(150)가 외기 유입구(110) 밀폐 시 외기를 공조장치(100)로 유입시키도록 구성되며,
    상기 보조도어(160)는,
    상기 보조도어(160)가 상기 개방면(153)을 밀폐하도록 상기 보조도어(160)에 탄성을 가하는 탄성부재(163); 를 포함하며,
    상기 탄성부재(163)의 탄성을 극복할 만큼의 하중이 발생할 경우 상기 보조도어(160)는 상기 개방면(153)을 개방하고,
    상기 인테이크 도어(150)는,
    상기 탄성부재(163)의 탄성에 의해 상기 보조도어(160)가 상기 외기 유입구(110) 측으로 개방되지 않도록 상기 개방면(153) 둘레에 형성되는 보조도어턱(155)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 개방면(153)의 면적은,
    상기 인테이크 도어(150)의 면적의 50% 이하인 것을, 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
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