KR102121347B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

공조케이스와 냉매 입,출구 파이프 간의 실링 구조를 개선하고 장착 시 진동의 유발을 최소화한 차량용 공조장치가 게시된다. 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스 내에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로 냉매를 순환시키는 냉매 입,출구 파이프와, 상기 공조케이스 내로 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍 유닛을 포함하며, 상기 냉매 입,출구 파이프의 단부는 증발기의 헤드탱크에 결합되고, 냉매 입,출구 파이프가 삽입되는 헤드탱크의 결합부에 반경 방향 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되며; 상기 헤드탱크가 안착되는 공조케이스의 내측에 상기 돌기부와 면접촉되는 실링홈이 형성된다. 냉매 입,출구 파이프와 공조케이스 간 및 냉매 입,출구 파이프와 증발기 간의 틈새를 기밀적으로 구성함에 따라, 공조케이스 내부의 공조 공기의 누출을 방지하고, 공조케이스 내,외부 간의 이물질 유동을 차단하며, 기밀 구조의 장착이 간결하고 용이하며 장착 공간의 활용을 극대화할 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기에 연결되는 냉매 입,출구파이프와 공조케이스 간을 실링(Sealing)하는 구조를 갖는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 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.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2에 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.
상기 증발기(41)는 냉매를 유입 및 배출할 수 있도록 일측면에 냉매 입,출구 파이프(47)를 구비한다. 상기 냉매 입,출구 파이프(47)는 단부가 증발기(41)의 헤드탱크 측에 결합되며, 공조케이스(40)의 관통 구멍을 통해 공조케이스(40)의 외측으로 인출되어 팽창밸브와 연결된다.
하지만, 종래의 차량용 공조장치는 공조케이스(40)와 냉매 입,출구 파이프(47) 간의 틈새를 기밀적으로 구성하기 어렵기 때문에, 공조케이스(40) 내부의 공조 공기가 외부로 누출되고, 인로 인해 결로 현상이 발생하거나 차내로 물이 떨어지는 등의 문제점이 발생하였다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공조케이스와 냉매 입,출구 파이프 간의 실링 구조를 개선하고 장착 시 진동의 유발을 최소화한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스 내에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로 냉매를 순환시키는 냉매 입,출구 파이프와, 상기 공조케이스 내로 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍 유닛을 포함하며, 상기 냉매 입,출구 파이프의 단부는 증발기의 헤드탱크에 결합되고, 냉매 입,출구 파이프가 삽입되는 헤드탱크의 결합부에 반경 방향 외측으로 돌출된 돌기부가 형성되며; 상기 헤드탱크가 안착되는 공조케이스의 내측에 상기 돌기부와 면접촉되는 실링홈이 형성된다.
상기에서, 헤드탱크의 결합부는 헤드탱크의 외측으로 돌출되게 결합된 가스켓으로 구성되고, 상기 가스켓의 내측에 냉매 입,출구 파이프의 단부가 삽입되며, 상기 돌기부는 냉매 입,출구 파이프가 삽입되는 가스켓의 단부측에 형성된다.
상기에서, 공조케이스는 냉매 입,출구 파이프가 삽입되는 공조케이스의 관통공의 둘레를 따라 돌출되어 냉매 입,출구 파이프의 둘레를 감싸는 차단 리브를 구비한다.
상기에서, 냉매 입,출구 파이프의 단부 측 둘레에 형성되어 냉매 입,출구 파이프와 공조케이스의 관통공의 사이에 개재되는 실링부재를 구비한다.
상기에서, 실링부재는 냉매 입,출구 파이프의 길이 방향으로 헤드탱크의 결합부까지 연장 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉매 입,출구 파이프와 공조케이스 간 및 냉매 입,출구 파이프와 증발기 간의 틈새를 기밀적으로 구성함에 따라, 공조케이스 내부의 공조 공기의 누출을 방지하고, 공조케이스 내,외부 간의 이물질 유동을 차단하며, 기밀 구조의 장착이 간결하고 용이하며 장착 공간의 활용을 극대화할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증발기 및 냉매 입,출구 파이프를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 입,출구 파이프가 결합된 공조케이스의 일부를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 입,출구 파이프가 결합된 상태를 도시한 내부 단면도이며,
도 7은 도 6의 "A" 부위를 확대 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성된 공조케이스(110)와, 공조케이스(110) 내에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 증발기(101)로 냉매를 순환시키는 냉매 입,출구 파이프(147)와, 공조케이스(110) 내로 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍 유닛을 포함한다.
공조케이스(110)는 입구측에 공기유입구(112)가 형성되고 출구측에는 공기토출구인 디프로스트 벤트(113), 페이스 벤트(114), 플로어 벤트(115)가 형성되며, 내부에는 공기유입구(112)와 각 벤트(113)(114)(115)들을 연통시키도록 공기통로가 형성된다.
증발기(101) 및 히터코어(102)는 공조케이스(110)의 공기통로상에 순차적으로 설치된다. 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 히터코어(102)를 바이패스하는 통로와 히터코어(102)를 통과하는 통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(116)를 구비한다. 각 벤트(113)(114)(115)에는 다수의 모드도어(113a)(114a)(115a)가 구비된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증발기 및 냉매 입,출구 파이프를 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 증발기(101)는 다수개의 튜브(1013)를 적층하여 이루어지며, 각 튜브(1013)들 사이에는 방열핀이 구비된다. 각 튜브(1013)의 양측에는 한 쌍의 헤드탱크(1011)(1012)가 구비된다. 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부는 증발기(101)의 헤드탱크(1011)에 결합된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 입,출구 파이프가 결합된 공조케이스의 일부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 입,출구 파이프가 결합된 상태를 도시한 내부 단면도이며, 도 7은 도 6의 "A" 부위를 확대 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 더 참조하면, 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 헤드탱크(1011)의 결합부에 반경 방향 외측으로 돌출된 돌기부(1016)가 형성된다. 아울러, 헤드탱크(1011)가 안착되는 공조케이스(110)의 내측에 실링홈(1105)이 형성된다. 실링홈(1105)은 돌기부(1016)를 삽입시키며, 돌기부(1016)와 면접촉되어 면실링을 형성한다.
따라서, 공조케이스(110)와 증발기(101) 간의 틈새가 면실링을 통해 더욱 기밀적으로 차단되어, 공조케이스(110) 내부의 공조 공기의 누출을 방지하고 공조케이스 내,외부 간의 이물질 유동을 차단할 수 있다.
이 경우, 상기 헤드탱크(1011)의 결합부는 헤드탱크(1011)의 외측으로 돌출되게 결합된 가스켓(1015)으로 구성된다. 가스켓(1105)은 중공의 관 형상으로 이루어지며, 일측 단부는 증발기(101)의 헤드탱크(1011)에 삽입되고, 타측 단부의 외측에는 반경 방향으로 돌출된 돌기부(1016)가 형성된다. 즉, 가스켓(1015)의 내측에 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부가 삽입되며, 돌기부(1016)는 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 가스켓(1015)의 단부측에 형성된다.
가스켓(1015)은 일측 단부가 증발기(101)의 헤드탱크(1011)에 삽입된 상태에서 타측 단부로 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입됨에 따라, 자체 탄성력에 의해 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입된 측이 반경 방향 외측으로 벌어지게 되며, 돌기부(1016)는 공조케이스(110)에 형성된 실링홈(1105)에 압착되어 밀착력이 증대됨에 따라 실링성을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 돌기부(1016)는 가스켓(1015)의 단부에서 반경 방향으로 외측으로 갈수록 벌어지도록 경사지게 형성되어, 냉매 입,출구 파이프(147)의 삽입에 따라 돌기부(1016)가 자체 탄성력에 의해 반경 방향 외측으로 벌어지게 됨에 따라 실링홈(1105)에 압착된다.
또한, 상기 공조케이스(110)는 차단 리브(210)를 구비한다. 차단 리브(210)는 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 공조케이스(110)의 관통공(1103)의 둘레를 따라 돌출된다. 아울러, 차단 리브(210)는 냉매 입,출구 파이프(147)의 둘레를 감싸게 형성된다. 차단 리브(210)는 공조케이스(110)로부터 냉매 입,출구 파이프(147)의 길이 방향으로 돌출되는 것으로서, 공조케이스(110)에 일체로 사출 성형 등의 방법으로 형성이 가능하다.
차단 리브(210)는 공조케이스(110)의 관통공(1103)과 냉매 입,출구 파이프(147) 간의 틈새를 기밀적으로 차단하여 실링성을 향상시킴과 아울러, 냉매 입,출구 파이프(147)의 지지 면적을 늘려 냉매 입,출구 파이프(147)의 더욱 안정적인 지지를 수행함에 따라 장착 시 진동의 유발을 최소화할 수 있다. 또한, 별도의 실링 수단을 별물로 구비하지 않고 공조케이스(110)의 성형 시 함께 형성이 가능하여 추가적인 비용의 상승을 초래하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 실링부재(220)를 더 구비한다. 실링부재(220)를 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부 측 둘레에 형성되어, 냉매 입,출구 파이프(147)와 공조케이스(110)의 관통공(1103)의 사이에 개재된다. 실링부재(220)는 압착 변형이 쉬운 고무, 우레탄 등의 연질 소재로 이루어진다. 실링부재(220)는 냉매 입,출구 파이프(147)의 둘레에 부착된 상태로 증발기(101) 및 공조케이스(110)에 조립될 수 있다.
상기 실링부재(220)는 냉매 입,출구 파이프(147)의 길이 방향으로 헤드탱크(1011)의 결합부까지 연장 형성된다. 즉, 실링부재(220)는 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부에서부터 길이 방향 내측으로 소정 길이 연장 형성된다. 따라서, 냉매 입,출구 파이프(147)의 외주면과 공조케이스(110)의 관통공(1103)의 사이 틈새와, 냉매 입,출구 파이프(147)의 외주면과 가스켓(1015)의 사이 틈새는 더욱 완벽하게 기밀이 이루어진다.
결국, 실링부재(220)의 구성을 통해, 냉매 입,출구 파이프(147)의 조립 시 공조케이스(110) 및 증발기(101) 간의 틈새를 동시에 차단이 가능하여, 기밀 구조의 장착이 간결하고 용이하며 장착 공간의 활용을 극대화할 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 112 : 공기유입구
113 : 디프로스트 벤트 114 : 페이스 벤트
115 : 플로어 벤트 113a,114a,115a : 모드도어
116 : 온도조절도어
1011,1012 : 헤드탱크 1013 : 튜브
147 : 냉매 입,출구 파이프 1015 : 가스켓
1016 : 돌기부 1105 : 실링홈
1103 : 관통공
210 : 차단 리브 220 : 실링부재

Claims (5)

  1. 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내에 설치되는 증발기(101)와, 상기 증발기(101)로 냉매를 순환시키는 냉매 입,출구 파이프(147)와, 상기 공조케이스(110) 내로 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍 유닛을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부는 증발기(101)의 헤드탱크(1011)에 결합되고, 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 헤드탱크(1011)의 결합부에 반경 방향 외측으로 돌출된 돌기부(1016)가 형성되며; 상기 헤드탱크(1011)가 안착되는 공조케이스(110)의 내측에 실링홈(1105)이 형성되고,
    상기 헤드탱크(1011)의 결합부는 헤드탱크(1011)의 외측으로 돌출되게 결합된 가스켓(1015)으로 구성되고, 상기 가스켓(1015)의 내측에 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부가 삽입되며, 상기 돌기부(1016)는 냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 가스켓(1015)의 단부측에 형성되되,
    상기 돌기부(1016)는 가스켓(1015)의 단부에서 반경 방향으로 외측으로 갈수록 벌어지도록 경사지게 형성되어, 냉매 입,출구 파이프(147)의 삽입에 따라 돌기부(1016)가 자체 탄성력에 의해 반경 방향 외측으로 벌어지게 됨에 따라 실링홈(1105)에 압착되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)는
    냉매 입,출구 파이프(147)가 삽입되는 공조케이스(110)의 관통공(1103)의 둘레를 따라 돌출되어 냉매 입,출구 파이프(147)의 둘레를 감싸는 차단 리브(210)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 냉매 입,출구 파이프(147)의 단부 측 둘레에 형성되어 냉매 입,출구 파이프(147)와 공조케이스(110)의 관통공(1103)의 사이에 개재되는 실링부재(220)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 실링부재(220)는 냉매 입,출구 파이프(147)의 길이 방향으로 헤드탱크(1011)의 결합부까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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