KR102056768B1

KR102056768B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR102056768B1
Application number: KR1020140058175A
Authority: KR
Inventors: 강은석; 김종수; 맹찬주
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2019-12-19
Also published as: KR20150132630A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 쓰리 피스(3 Pieces) 타입 공조장치에서 히터유닛측에 설치된 온도조절도어의 상측면에 냉풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플를 형성하고, 하측면에는 온풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플을 형성함으로써, 증발기유닛에서 히터유닛 내부로 토출된 공기가 방향을 전환하여 유동하면서 풍량이 한쪽으로 쏠리는 것을 개선하며, 이로인해 상기 히터유닛의 공기토출구로 토출되는 공기의 좌,우 풍량을 균일하게 함은 물론 좌,우 온도차 및 상,하 온도차를 기준치에 만족할 수 있도록 하고 에어컨성능도 향상할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 쓰리 피스(3 Pieces) 타입 공조장치에서 히터유닛측에 설치된 온도조절도어의 상측면에 냉풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플를 형성하고, 하측면에는 온풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플을 형성한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.

이러한 공조장치는, 송풍유닛, 증발기유닛 및 히터유닛의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유닛들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스(3 Pieces) 타입과, 증발기유닛 및 히터유닛이 공조케이스에 내장되고 송풍유닛이 별도의 유닛으로 구비되는 세미 센터(Semi-Center) 타입과, 그리고 상기 3개의 유닛들이 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅(Center Mounting) 타입으로 대별할 수 있다.

도 1은 이러한 차량용 공조장치를 설명하기 위한 구성도로써, 도시된 바와 같이, 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 일측에 형성되고, 상기 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내외기전환도어(23)가 설치되며, 내,외기를 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하여 이루어진 송풍유닛(10)과, 상기 송풍유닛(10)으로부터 송풍되는 공기를 냉각시키도록 증발기(41)가 설치되는 증발유닛(40)과, 상기 증발유닛(40)으로부터 토출된 공기를 가열하도록 히터코어(51)가 설치됨과 아울러 공기를 차실내로 토출하도록 공기토출구(52)가 구비된 히터유닛(50)으로 구성된다.

도 2는 상기한 공조장치 중에서 세미 센터 타입 공조장치(1)를 나타내는 사시도로써, 공조케이스(60)의 내부에 증발기(61) 및 히터코어(62)가 설치되고, 상기 공조케이스(60)의 일측에 송풍유닛(10)이 연결된 구성이며,

도 3은 상기한 공조장치 중에서 센터마운팅 타입 공조장치를 나타내는 사시도로써, 공조케이스(70)의 내부에 증발기(71) 및 히터코어(72)가 설치됨과 아울러 공조케이스(70)의 상단에 송풍유닛(75)까지 일체로 구비된 구성이다.

이러한 세미 센터 타입 공조장치 및 센터마운팅 타입 공조장치의 경우, 증발기(61)(71) 및 히터코어(62)(72) 및 각종 도어들이 일렬로 배치되고, 특히 상기 증발기(61)(71)의 경우 유효면적의 35~40%가 핀과 튜브로 막혀 있어서 통기저항의 역할을 하게 되어 상기 증발기(61)(71)를 통과하기 이전의 공기는 정압을 형성하게 된다.

이로인해, 상기 증발기(61)(71)를 통과하는 공기는 비교적 균일하게 분포하여 통과하게 되고 최종 공조케이스의 공기토출구까지 유동하게 되며, 따라서 복수개의 공기토출구를 통해 비교적 균일한 풍량이 토출되게 된다.

그러나, 도 4와 같은 쓰리 피스 타입 공조장치는, 히터코어(82)와 각종 도어들의 배열은 일렬로 배치되나 증발기(85a)는 그렇지 못하다.

즉, 히터코어(82) 및 도어(미도시)들이 내장된 히터유닛(80)의 직각방향으로 증발기유닛(85) 및 송풍유닛(86)이 연결되는 것이다.

따라서, 상기 송풍유닛(86)에서 토출된 바람은 상기 증발기유닛(85)을 통과하는 과정에서 비교적 균일한 풍량을 갖게 되나, 상기 증발기유닛(85)에서 토출된 바람이 상기 히터유닛(80)에서 직각방향으로 방향을 바꾸어 통과하게 되고, 이 과정에서 관성을 받아 한쪽으로 쏠리게 되어, 결국 상기 히터유닛(80)의 복수개 공기토출구로 토출되는 공기의 좌,우 풍량이 불균일하게 되는 문제가 있으며, 에어컨 성능도 저하되는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 쓰리 피스(3 Pieces) 타입 공조장치에서 히터유닛측에 설치된 온도조절도어의 상측면에 냉풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플를 형성하고, 하측면에는 온풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플을 형성함으로써, 증발기유닛에서 히터유닛 내부로 토출된 공기가 방향을 전환하여 유동하면서 풍량이 한쪽으로 쏠리는 것을 개선하며, 이로인해 상기 히터유닛의 공기토출구로 토출되는 공기의 좌,우 풍량을 균일하게 함은 물론 좌,우 온도차 및 상,하 온도차를 기준치에 만족할 수 있도록 하고 에어컨성능도 향상할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬이 설치된 송풍유닛과, 상기 송풍유닛과 연결됨과 아울러 내부에는 증발기가 설치된 증발기유닛과, 상기 증발기유닛과 연결됨과 아울러 내부에는 히터코어가 설치되고 출구측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 히터유닛을 각각 차례로 조립하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 히터유닛 내부의 히터코어 상류측에는, 상기 히터코어를 바이패스하는 냉풍통로와 히터코어를 통과하는 온풍통로의 개도를 조절하는 온도조절도어가 회전가능하게 설치되고, 상기 온도조절도어에는, 상기 온도조절도어의 상측면에 형성되어 상기 냉풍통로측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플과, 상기 온도조절도어의 하측면에 형성되어 상기 온풍통로측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 쓰리 피스(3 Pieces) 타입 공조장치에서 히터유닛측에 설치된 온도조절도어의 상측면에 냉풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플를 형성하고, 하측면에는 온풍통로를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플을 형성함으로써, 증발기유닛에서 히터유닛 내부로 토출된 공기가 방향을 전환하여 유동하면서 풍량이 한쪽으로 쏠리는 것을 개선함은 물론 믹싱영역에서의 냉풍과 온풍의 혼합을 원활하게 하며, 이로인해 상기 히터유닛의 공기토출구로 토출되는 공기의 좌,우 풍량을 균일하게 하고, 좌,우 온도차 및 상,하 온도차를 기준치에 만족할 수 있으며, 에어컨성능도 향상할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 설명하기 위한 구성도,
도 2는 종래의 세미 센터 타입 공조장치를 나타내는 사시도,
도 3은 종래의 센터마운팅 타입 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 종래의 쓰리 피스 타입 공조장치를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 분해 사시도,
도 6은 도 5에서 통로축소부 부위를 나타내는 확대 사시도,
도 7은 도 6에서 A-A선 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 히터유닛을 나타내는 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 온도조절도어를 나타내는 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 온도조절도어의 상,하부 배플에 의해 공기가 가이드되는 경우를 나타내는 사시도,
도 11은 도 10의 측면도,
도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 히터유닛의 측면도이다.

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

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 쓰리 피스(3 Pieces) 타입 공조장치로서, 송풍유닛(110)과, 증발기유닛(120)과, 히터유닛(130)이 차례로 조립되어 이루어진다.

먼저, 상기 송풍유닛(110)은, 내기 또는 외기를 상기 증발기유닛(120)의 내부로 송풍하게 된다.

이러한 상기 송풍장치(120)는, 상부에 내기유입구(미도시) 및 외기유입구(112)가 형성되고 하부는 개방됨과 아울러 내부에는 상기 내,외기유입구(112)를 개폐하는 내외기전환도어(미도시)가 설치된 인테이크 덕트(111)와, 상기 인테이크 덕트(111)의 하부에 결합됨과 아울러 내부에는 바람을 상기 증발기유닛(120)측으로 강제 송풍하는 송풍팬(미도시)이 설치된 스크롤케이스(115)로 구성된다.

그리고, 상기 증발기유닛(120)은, 상기 송풍유닛(110)과 상기 히터유닛(130)의 사이에 조립되며, 내부에는 상기 송풍유닛(110)으로부터 송풍된 공기를 냉각하도록 증발기(122)가 구비된다.

즉, 상기 증발기유닛(120)은, 상기 송풍유닛(110)의 스크롤케이스(115)와 상기 히터유닛(130)의 공조케이스(131)를 연통되게 연결하는 증발케이스(121)를 구비하며, 상기 증발케이스(121)의 내부에 상기 증발기(122)가 설치된다.

그리고, 상기 히터유닛(130)은, 일측(입구측)에 공기유입구(132)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구인 디프로스트 벤트(133), 페이스 벤트(134), 플로어 벤트(135)가 형성되며, 내부에는 상기 공기유입구(132)와 각 벤트(133)(134)(135)들을 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스(131)와, 상기 공조케이스(131)의 공기통로상에 설치되는 히터코어(145)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 히터유닛(130) 내부의 공기유동방향으로 상기 히터코어(145)의 상류측에는, 상기 히터코어(145)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(145)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(140)가 회전가능하게 설치된다.

상기 온도조절도어(140)는, 상기 히터유닛(130)의 공조케이스(131) 내부에 회전가능하게 설치되는 회전축(141)과, 상기 회전축(141)의 외주면에 반경방향으로 형성되어 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 플레이트(142)로 이루어진다.

상기 온도조절도어(140)의 회전축(141)은 상기 증발기유닛(120)으로부터 토출되는 공기의 유동방향과 평행하게 배치된다.

따라서, 냉방모드시에는 상기 온도조절도어(140)의 플레이트(142)가 상기 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로(P2)를 폐쇄하고, 난방모드시에는 상기 온도조절도어(140)의 플레이트(142)가 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로(P2)를 개방하게 된다.

물론, 온도조절모드시에는 상기 온도조절도어(140)의 플레이트(1412가 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)를 모두 개방하게 된다.

한편, 상기 회전축(141)에서 상기 플레이트(142)의 반대편에는 상기 히터코어(145)의 하류측 온풍통로의 개도를 조절하는 보조플레이트(142a)가 형성되며, 상기 플레이트(142)와 보조플레이트(142a)의 둘레에는 실링부재(142b)가 구비된다.

또한, 상기 히터코어(145)를 선택적으로 거친 공기를 차실내의 특정위치와 연통하는 각 덕트(미도시)로 선택적으로 배분할 수 있도록 상기 각 벤트(133)(134)(135)에는 다수의 모드도어(미도시)가 설치된다.

아울러, 상기 페이스 벤트(134)는 4개로 분할되어 형성된다. 즉, 상기 페이스 벤트(134)는 페이스 벤트(134)의 내부에 형성된 3개의 격벽(134c)에 의해 4개로 분할되며, 이때 상기 4분할된 페이스 벤트(134)에서 중앙측의 2개는 센터벤트(134a)로 구성되고 상기 센터벤트(134a) 양측의 2개는 사이드벤트(134b)로 구성된다.

상기 센터벤트(134a)는 차실내의 중앙측으로 바람을 송풍하게 되고, 상기 사이드벤트(134b)는 차실내의 양측으로 바람을 송풍하게 된다.

상기 공기유입구(132)는 차량의 폭방향으로 공조케이스(110)의 일측면에 관통되게 형성된다.

이로인해, 상기 공조케이스(131)의 공기유입구(132)에 상기 증발기유닛(120)이 결합되면, 상기 증발기유닛(120)은 상기 히터유닛(130)의 공조케이스(131)에 대해 직각방향으로 배치되게 된다.

따라서, 상기 송풍유닛(110)으로부터 송풍되는 바람은 상기 증발기유닛(120)을 통과한 후 상기 히터유닛(130)의 공기유입구(132)로 유입되고, 상기 공기유입구(132)로 유입된 바람은 상기 히터유닛(130)의 히터코어(145) 상류측 공기통로(136)에서 직각방향으로 방향을 바꾸어 히터유닛(130) 내부를 통과하게 된다.

이때, 상기 증발기유닛(120)에서 상기 히터유닛(130)측으로 유입된 공기가 직각방향으로 방향을 바꾸어 유동하는 과정에서 관성을 받아 한쪽(공기유입구 반대편)으로 쏠리게 되고, 이로인해 상기 히터유닛(130)의 공기유입구(132)로 유입되어 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 유동하는 바람의 풍량이 불균일하게 되고, 최종적으로 상기 히터유닛(130)의 복수개 공기토출구로 토출되는 풍량도 좌,우(운전석-조수석 방향)가 불균일하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기 증발기유닛(120)에서 토출되어 히터유닛(130) 내부를 유동하는 풍량이 한쪽으로 쏠리는 것을 개선하여 상기 복수개의 공기토출구로 풍량이 좌,우 균일하게 배분되도록, 상기 온도조절도어(140)에는 상부 배플(143a)과, 하부 배플(143b)이 구비된다.

상기 상부 배플(143a)은, 상기 온도조절도어(140)의 상측면, 다시말해 상기 온도조절도어(140)에서 냉풍통로(P1)를 향하는 면에 형성되어 상기 냉풍통로(P1)측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주게 된다.

상기 하부 배플(143b)은, 상기 온도조절도어(140)의 하측면, 다시말해 상기 온도조절도어(140)에서 온풍통로(P2)를 향하는 면에 형성되어 상기 온풍통로(P2)측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주게 된다.

여기서, 상기 좌,우 방향은, 운전석과 조수석 방향이며, 상기 온도조절도어(140) 회전축(141)을 기준으로 하면 상기 회전축(141)의 축방향으로 좌,우 방향이다.

도 5를 참조하면, 히터유닛(130)을 기준으로 조수석측에 상기 증발기유닛(120) 및 송풍유닛(110)이 배치되며, 이하, 조수석측을 우측방향, 운전석측을 좌측방향으로 설명한다.

한편, 차량 핸들의 위치가 반대인 경우에는, 즉, 좌 핸들차량이 아니고 우 핸들차량인 경우에는 상기 히터유닛(130), 증발기유닛(120), 송풍유닛(110)의 배치도 반대가 된다.

그리고, 상기 상부 배플(143a)은, 상기 플레이트(142)의 상측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성된다.

도면에서는 3개의 상부 배플(143a)을 돌출 형성하였으며, 이때 돌출된 형상은 도면에서와 같이 산과 같은 형태 뿐만 아니라 다양한 형태로 돌출될 수 있다.

상기 3개의 배플(143)은, 상기 4개로 분할된 페이스 벤트(134)의 각 분할 위치와 동일선상에 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 페이스 벤트(134)의 내부에 형성된 3개의 격벽(134c)과 대응하는 위치의 상기 플레이트(142) 일측면에 3개의 배플(143)을 형성함으로써, 상기 히터유닛(130) 내부를 유동하는 풍량을 상기 복수개 공기토출구로 가이드하게 된다.

또한, 상기 3개의 상부 배플(143a)은, 상기 냉풍통로(P1)의 좌,우 풍량 중 풍량이 상대적으로 적은쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 상대적으로 풍량이 많은쪽의 공기를 적은쪽으로 유도하여 좌,우 풍량 배분을 균일화 하게 된다.

즉, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 히터유닛(130)의 우측(조수석측)에 설치된 증발기유닛(120)으로부터 토출된 공기는, 히터유닛(130)의 내부로 유입된 후 직각방향으로 방향을 바꾸어 유동하는 과정에서 관성을 받아 히터유닛(130) 내부의 좌측으로 쏠려서 유동하게 된다.

따라서, 도 10과 같이, 상기 히터유닛(130) 내부에서는 좌측의 풍량이 우측 보다 많게 되므로 이를 해결하기 위해, 상기 3개의 상부 배플(143a)은 풍량이 상대적으로 적은 우측방향으로 일정각도 경사지게 형성한 것이다.

이로인해, 상기 히터유닛(130) 내부에서 냉풍통로(P1)를 유동하는 풍량이 상기 상부 배플(143a)에 의해 좌측에서 우측으로 가이드되어, 풍량이 상대적으로 적은 우측의 풍량이 증대되면서 결국 히터유닛(130)내의 좌,우측 풍량이 균일화되고, 상기 히터유닛(130)의 공기토출구를 통해 토출되는 공기의 좌,우 온도차 및 상하 온도차를 기준치에 만족할 수 있으며, 에어컨성능도 향상할 수 있다.

그리고, 상기 플레이트(142) 상측면의 좌,우측 중 풍량이 상대적으로 적은쪽에는 풍량 확보를 위해 사이드 배플(143c)이 더 형성된다.

즉, 상기 플레이트(142)의 상측면에는, 상기 3개의 상부 배플(143a)과 상기 1개의 사이드 배플(143c)이 형성되는 것이다.

이때, 상기 사이드 배플(143c)은, 상기 3개의 상부 배플(143a) 중에서 풍량이 가장 적은쪽에 위치한 상부 배플(143a)과 일정간격 이격되어 형성된다.

즉, 상기 냉풍통로(P1)의 좌,우측 중 풍량이 상대적으로 적은쪽(우측)의 풍량 확보를 위해 상기 풍량이 적은쪽에 위치한 상부 배플(143a)만으로는 풍량 확보에 부족할 수 있으므로 상기 사이드 배플(143c)을 추가하여 냉풍통로(P1)의 좌측으로 쏠리는 풍량을 어느정도 붙잡아 우측의 풍량을 확보할 수 있다.

그리고, 상기 하부 배플(143b)은, 상기 플레이트(142)의 하측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성된다.

도면에서는 2개의 하부 배플(143b)을 형성하였으며, 상기 온도조절도어(140)의 회전축(141)과 직각방향으로 형성된다. 물론 상기 상부 배플(143a)처럼 냉풍통로(P1)의 좌,우측 중 풍량이 상대적으로 적은쪽으로 경사지게 형성할 수도 있다.

상기 하부 배플(143b)은 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 풍량이 어느 한쪽(좌측)으로 쏠리는 것을 어느 정도 잡아주게 된다.

한편, 상기 온풍통로(P2)에는 통기저항 역할을 하는 히터코어(145)가 설치되어 있으므로, 상기 히터코어(145)를 통과하기 이전의 공기는 정압을 형성하게 되며, 이로인해, 상기 히터코어(145)를 통과하는 공기는 비교적 균일하게 분포하여 통과하게 되며, 여기에 추가로 상기 2개의 하부 배플(143b)이 상기 히터코어(145)측으로 유동하는 풍량을 균일하게 가이드 해줌으로써 최종적으로 복수개의 공기토출구로 토출되는 좌,우측 풍량을 균일하게 배분하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 상부 배플(143a)을 통해 냉풍통로(P1)를 유동하는 냉풍의 좌,우 풍량 배분을 보정해고, 상기 하부 배플(143b)을 통해 온풍통로(P2)를 유동하는 온풍의 좌,우 풍량 배분을 보정해줌으로써, 온도성 평가시 냉,온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)에서의 풍량 배분 보정을 통해 냉풍과 온풍의 혼합을 원활하게 해주게 되고, 이로인해 좌,우 온도차 및 상하 온도차를 기준치에 만족할 수 있는 결과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 회전축(141)의 상기 플레이트(142) 반대편에는, 상기 히터코어(145)의 하류측 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 보조플레이트(142a)가 형성된다.

또한, 상기 보조플레이트(142a)의 상측면에는, 상기 히터코어(145)의 하류측 온풍통로(P2)를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 보조배플(144)이 형성된다.

상기 보조배플(144)은, 상기 보조플레이트(142a)의 상측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성된다.

이때, 상기 보조배플(144)은, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)의 좌,우측 중 온도가 상대적으로 낮은쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 온풍을 상기 온도가 상대적으로 낮은쪽으로 유도하게 된다.

즉, 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 냉풍과 온풍통로(P2)를 통과한 온풍이 믹싱영역(MC)에서 혼합되는데, 이때 믹싱영역(MC)의 온도성 평가를 통해 온도가 상대적으로 낮은쪽 방향으로 상기 보조배플(144)을 경사지게 형성함으로써, 상기 온풍통로(P2)를 통과하는 온풍이 상기 보조배플(144)에 가이드되어 온도가 상대적으로 낮은 믹싱영역(MC)측으로 더 많은 풍량이 공급되어 믹싱영역(MC)의 좌,우 온도차를 더욱 줄일 수 있다.

한편, 상기 보조플레이트(142a)의 상측면에는, 상기 보조배플(144)과 반대방향으로 경사지게 배치되는 배플(144a)이 더 형성된다.

즉, 상기 복수개의 보조배플(144)을 모두 동일방향으로 경사지게 형성하게 되면, 온풍이 너무 한 쪽으로 쏠릴수 있으므로 1개의 배플(144a)은 반대방향으로 경사지게 형성하여 온풍이 한 쪽으로 쏠리지 않도록 조절하게 된다.

그리고, 상기 증발기유닛(120)에서 토출되어 히터유닛(130) 내부를 유동하는 풍량이 한쪽으로 쏠리는 것을 개선하기 위해 상기 온도조절도어(140)에 상부 배플(143a) 및 하부 배플(143b)을 형성한 것 뿐만 아니라, 상기 히터유닛(130)에는 상기 증발기유닛(120)에서 토출된 공기의 유동방향을 따라 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 축소시킨 통로축소부(150)가 형성된다.

다시말해, 상기 증발기유닛(120)에서 토출된 공기가 히터유닛(130)의 히터코어(145) 상류측 공기통로(136)를 유동할 때 관성을 받아 한쪽으로 쏠리게 되면서 쏠리는 쪽의 풍량이 상대적으로 많게 되는데, 이때 공기가 쏠리는 쪽의 공기통로(136)를 축소시켜 풍량을 줄여줌으로써 전체적으로 풍량을 균일하게 할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 통로축소부(150)는, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136) 단면적을 단계적으로 점차 축소하도록 형성되는데, 즉, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 형성하는 공조케이스(131)측에 복수개의 단차부(151)를 형성하여 이루어진다.

이때, 상기 복수개의 단차부(151)는, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 형성하는 공조케이스(131)측에 계단형태로 단차지게 형성되어 공기통로(136)의 단면적을 단계적으로 점차 축소하게 된다.

도 6에서 보면, 상기 히터코어(145)와 마주하는 공조케이스(131)의 측면을 계단 형태로 단차지게 형성함으로서, 상기 증발기유닛(120)에서 토출된 공기의 유동방향을 따라 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136) 단면적을 단계적으로 점차 축소할 수 있다.

한편, 상기 통로축소부(150)는, 상기 4개로 분할된 페이스 벤트(134)의 각 분할 위치와 동일선상에 상기 복수개의 단차부(151)를 형성하게 되며, 이때 상기 복수개의 단차부(151)에 의해 형성되는 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)의 단면적이 공기유동방향으로 점차 축소되게 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 송풍유닛(110)의 작동시 송풍되는 바람은 상기 증발기유닛(120)으로 유입되어 증발기(122)를 통과한 후 증발기유닛(120)에서 토출된다.

이때, 냉방모드시에는 상기 증발기(122)에 의해 바람이 냉각되고, 난방모드시에는 상기 증발기(122)로 냉매가 순환하지 않으므로 냉각되지 않고 통과하게 된다.

상기 증발기유닛(120)에서 토출된 바람은 상기 히터유닛(130)의 공기유입구(132)로 유입된다.

상기 히터유닛(130)의 공기유입구(132)로 유입된 바람은, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 유동하면서 직각방향으로 방향이 전환되고, 이후, 냉,난방모드에 따라 온도조절도어(140)에 의해 히터코어(145)를 바이패스하거나 히터코어(145)를 통과하게 된다.

이때, 냉방모드시에는 히터코어(145)를 바이패스 하게 되고, 난방모드시에는 히터코어(145)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 된다.

또한, 온도조절시 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 모두 개방된 경우에는, 냉풍의 일부는 냉풍통로(P1)를 유동하고, 나머지는 온풍통로(P2)를 유동하면서 히터코어(145)에 의해 온풍으로 바뀌게 되며, 이후 냉풍과 온풍은 믹싱영역(MC)에서 혼합되게 된다.

계속해서, 공기토출모드에 따라 모드도어에 의해 개방되는 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 냉,난방 하게 된다.

상기의 과정에서, 상기 증발기유닛(120)에서 토출된 바람이 상기 히터유닛(130)을 유동하면서 직각방향으로 방향이 전환될 때 관성을 받아 한쪽으로 쏠리더라도 상기 온도조절도어(140)의 상부 배플(143a) 및 하부 배플(143b)에 의해 좌,우측 풍량 배분이 보정되므로, 상기 믹싱영역(MC)에서의 냉풍과 온풍의 혼합을 원활하게 하여 좌,우 온도차 및 상하 온도차를 기준치에 만족할 수 있고, 상기 히터유닛(130)에서 토출되는 공기의 좌,우측 풍량도 균일하게 할 수 있다.

100: 공조장치 110: 송풍유닛
120: 증발기유닛 122: 증발기
130: 히터유닛 131: 공조케이스
132: 공기유입구 133: 디프로스트 벤트
134: 페이스 벤트 135: 플로어 벤트
136: 공기통로
140: 온도조절도어 141: 회전축
142: 플레이트 143a: 상부 배플
143b: 하부 배플 143c: 사이드 배플
144: 보조배플 145: 히터코어
150: 통로축소부 151: 단차부

Claims

바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬이 설치된 송풍유닛(110)과, 상기 송풍유닛(110)과 연결됨과 아울러 내부에는 증발기(122)가 설치된 증발기유닛(120)과, 상기 증발기유닛(120)과 연결됨과 아울러 내부에는 히터코어(145)가 설치되고 출구측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 히터유닛(130)을 각각 차례로 조립하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 히터유닛(130) 내부의 히터코어(145) 상류측에는, 상기 히터코어(145)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(145)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(140)가 회전가능하게 설치되고,
상기 온도조절도어(140)에는, 상기 온도조절도어(140)의 상측면에 형성되어 상기 냉풍통로(P1)측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 상부 배플(143a)과, 상기 온도조절도어(140)의 하측면에 형성되어 상기 온풍통로(P2)측으로 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 하부 배플(143b)이 구비되며,
상기 온도조절도어(140)는, 상기 히터유닛(130)의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전축(141)과, 상기 회전축(141)의 외주면에 반경방향으로 형성되어 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 플레이트(142)로 이루어지고,
상기 상부 배플(143a)은, 상기 플레이트(142)의 상측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성되고, 상기 하부 배플(143b)은, 상기 플레이트(142)의 하측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성되며,
상기 회전축(141)의 상기 플레이트(142) 반대편에는, 상기 히터코어(145)의 하류측 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 보조플레이트(142a)가 형성되고, 상기 보조플레이트(142a)의 상측면에는 상기 히터코어(145)의 하류측 온풍통로(P2)를 유동하는 공기의 좌,우 풍량 배분을 보정해주는 보조배플(144)이 형성되며,
상기 보조플레이트(142a)의 상측면에는, 상기 보조배플(144)과 반대방향으로 경사지게 배치되는 배플(144a)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 상부 배플(143a)은, 상기 냉풍통로(P1)의 좌,우 풍량 중 풍량이 상대적으로 적은쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 상대적으로 풍량이 많은쪽의 공기를 적은쪽으로 유도하여 좌,우 풍량 배분을 균일화 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 플레이트(142) 상측면의 좌,우측 중 풍량이 상대적으로 적은쪽에는, 풍량 확보를 위해 사이드 배플(143c)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 보조배플(144)은, 상기 보조플레이트(142a)의 상측면에 좌,우방향으로 서로 일정간격 이격되어 복수개 형성되고,
상기 보조배플(144)은, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)의 좌,우측 중 온도가 상대적으로 낮은쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 온풍을 상기 온도가 상대적으로 낮은쪽으로 유도하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 히터유닛(130)에는, 상기 증발기유닛(120)에서 토출된 공기의 유동방향을 따라 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 축소시킨 통로축소부(150)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 8 항에 있어서,
상기 통로축소부(150)는, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136) 단면적을 단계적으로 점차 축소하도록, 상기 히터코어(145)의 상류측 공기통로(136)를 형성하는 공조케이스(131)측에 복수개의 단차부(151)를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.