KR102158495B1

KR102158495B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR102158495B1
Application number: KR1020140096439A
Authority: KR
Inventors: 이성제; 박태용; 서은영; 원승식; 이해준; 안용남
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2020-09-23
Also published as: KR20160014829A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기를 포함하는 공조장치에서 상기 메인 컨덴서를 난방 열원으로 사용함과 아울러 상기 메인 컨덴서와 팽창수단의 사이에는 보조 컨덴서를 설치하여 상기 보조 컨덴서의 냉매와 상기 증발기로 향하는 공기를 열교환시킴으로써, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상 문제를 해결하고 난방성능도 향상할 수 있으며, 구성이 간단하여 중량 및 제조비용을 줄일 수 있음은 물론 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기를 포함하는 공조장치에서 상기 메인 컨덴서를 난방 열원으로 사용함과 아울러 상기 메인 컨덴서와 팽창수단의 사이에는 보조 컨덴서를 설치하여 상기 보조 컨덴서의 냉매와 상기 증발기로 향하는 공기를 열교환시키도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

통상적으로 차량용 공조장치는, 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 엔진 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.

상기 냉동사이클은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 공조케이스의 내부에 설치되며 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 공조케이스내를 유동하는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진다.

최근에는, 기존의 화석 연료를 사용하는 차량에서 친환경 차량(하이브리드 자동차, 전기자동차 등)으로의 전환 움직임이 가속화되고 있는 상황이다.

이러한 친환경 차량에서 공조장치의 가장 큰 해결 과제는, 기존 화석 연료 차량의 경우 엔진에서 발생한 열을 이용한 충분한 난방 성능의 구현이 어렵지 않았으나, 엔진처럼 커다란 발열 열원이 없는 친환경 차량은 최대한의 난방 열원 확보를 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있으며, 즉, 난방 열원 확보를 위해 소요되는 추가 동력은 결국 친환경 차량의 전력을 소모하게 되며 차량 연비와 직결되는 결과를 초래하므로 적은 동력을 이용해 최대의 난방 열원을 구현하고자 하는 것이 현재 가장 큰 과제이기도 하다.

도 2 및 도 3은 친환경 차량에 사용되는 공조장치의 일예를 나타낸 도면으로서, 먼저 도 2는 PTC히터(11)를 적용한 공조장치로서, 냉각수를 PTC히터(11)로 가열하고, 이렇게 가열된 냉각수를 공조케이스(10)내의 히터코어(12)로 순환시켜 난방 열원을 확보하는 구성이지만, PTC히터(11)에 소요되는 전력량이 크다는 문제점이 있다.

도 3은, 히트펌프시스템을 적용한 공조장치로서, 간략히 설명하면, 압축기(30), 실내열교환기(31), 제1팽창수단(32), 실외열교환기(34), 제2팽창수단(35), 증발기(36), 어큐뮬레이터(37)로 구성되고, 난방모드시 냉매가 제2팽창수단(35) 및 증발기(36)를 바이패스하도록 바이패스라인(L)이 구비된다.

또한, 상기 냉방모드시 냉매가 상기 제1팽창수단(32)을 바이패스하도록 하는 2웨이 밸브(33)와, 상기 바이패스라인(L)의 분기지점에 설치되는 3웨이 밸브(38) 등 냉매흐름전환밸브들이 설치된다.

따라서, 난방모드시에는 공조케이스(20)의 내부에 설치된 실내열교환기(응축기 역할)(31)의 발열을 난방 열원으로 사용하게 되며, 특히 이 공조장치의 특징은 공조장치가 갖는 높은 효율(COP 2이상)을 이용함으로써 난방 열원 확보시 소비 전력을 줄일 수 있는 장점은 있다.

그러나, 상기 종래의 히트펌프시스템을 적용한 공조장치는, 복잡한 냉매흐름전환밸브 구성과, 난방모드시 증발기 역할을 하는 실외열교환기(34)의 착상 현상을 막기 위한 추가 구성 등이 많아지는 단점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기를 포함하는 공조장치에서 상기 메인 컨덴서를 난방 열원으로 사용함과 아울러 상기 메인 컨덴서와 팽창수단의 사이에는 보조 컨덴서를 설치하여 상기 보조 컨덴서의 냉매와 상기 증발기로 향하는 공기를 열교환시킴으로써, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상 문제를 해결하고 난방성능도 향상할 수 있으며, 구성이 간단하여 중량 및 제조비용을 줄일 수 있음은 물론 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매순환라인에 설치되어 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 압축되어 배출된 냉매를 응축시키며, 공조케이스내 공기 가열을 위한 열원을 공급하는 메인 컨덴서와, 상기 냉매순환라인에 설치되어 냉매를 팽창시키는 팽창수단과, 상기 공조케이스의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스내의 공기를 열교환시키는 증발기와, 상기 공조케이스의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬이 설치되고, 상기 송풍팬의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구가 구비된 메인 송풍기와, 상기 메인 컨덴서와 팽창수단 사이의 냉매순환라인에 설치되며, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 증발기로 향하는 공기를 열교환시키는 보조 컨덴서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기를 포함하는 공조장치에서 상기 메인 컨덴서를 난방 열원으로 사용함과 아울러 상기 메인 컨덴서와 팽창수단의 사이에는 보조 컨덴서를 설치하여 상기 보조 컨덴서의 냉매와 상기 증발기로 향하는 공기를 열교환시킴으로써, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상 문제를 해결하고 난방성능 및 효율도 향상된다.

또한, 공조장치의 전체 구성이 간단하여 중량 및 제조비용을 줄일 수 있음은 물론 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있다.

그리고, 상기 보조 송풍기가 상기 증발기의 상류측 공기를 흡입하게 되면, 상기 보조 컨덴서를 통과하면서 가열된 공기를 상기 온풍통로 송풍할 수 있으므로 난방성능을 향상할 수 있다.

도 1은 일반적인 차량용 공조장치의 냉동사이클을 나타내는 도면,
도 2는 종래의 친환경 차량에 사용되는 공조장치를 나타내는 구성도,
도 3은 종래의 친환경 차량에 사용되는 공조장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 구성도,
도 7은 도 4에서 메인 송풍기의 인테이크 덕트와 컨덴서 모듈을 구체적으로 도시한 단면 사시도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치를 센터마운팅 타입으로 구체화한 단면도,
도 9는 도 8에서 단일 송풍기를 적용한 경우를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치에서 증발기 상류측과 보조 송풍기를 흡입덕트로 연결한 경우를 나타내는 구성도,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 구성도,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 구성도,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 구성도이다.

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

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 공조장치는, 냉매순환라인(R)에 압축기(100), 메인 컨덴서(110), 보조 컨덴서(120), 팽창수단(130), 증발기(140)가 순차적으로 설치되어 구성되고, 이때 공조케이스(300)에는 상기 증발기(140)와 히터코어(210)가 설치된다.

먼저, 상기 압축기(100)는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(140)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입한 후 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.

상기 메인 컨덴서(110)는, 수냉식 열교환기로서, 상기 압축기(100)에서 압축되어 토출된 고온 고압의 기상 냉매를 냉각수와 열교환시켜 액상냉매로 응축하여 토출하게 된다.

이러한 상기 메인 컨덴서(110)는 공조케이스(300)내의 공기 가열을 위한 열원을 공급하게 된다.

즉, 상기 메인 컨덴서(110)내의 고온 냉매와 열교환한 냉각수를 상기 공조케이스(300)내의 히터코어(210)로 순환시켜 공조케이스(300)내의 공기를 가열함으로써 차실내를 난방하도록 한 것이다.

물론, 도면에서는 상기 메인 컨덴서(110)의 냉각수를 상기 히터코어(210)로 순환시키는 구조에 대해서만 도시하였으나, 상기 히터코어(210)를 생략하고 상기 메인 컨덴서(110)를 상기 공조케이스(300)의 내부에 직접 설치하는 것도 가능하다.

한편, 상기 메인 컨덴서(110)는 공지된 수냉식 열교환기 구조를 사용할 수 있는데, 일예로, 냉매유로와 냉각수유로를 교대로 배치한 판형 열교환기 구조를 사용할 수 있으며, 이 외에도 다양한 형태의 수냉식 열교환기를 사용할 수 있다.

또한, 상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 공조케이스(300)내의 히터코어(210)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는데, 상기 냉각수순환라인(W)에는 냉각수를 순환시키기 위한 워터펌프(200)가 설치된다.

아울러, 상기 냉각수순환라인(W)에는 수냉 라디에이터(220)가 설치된다.

상기 수냉 라디에이터(220)는 주로 차량의 전장품(미도시)을 냉각하는 용도로 사용되며, 도면에서는 전장품과의 연결구조는 생략하였다.

따라서, 상기 워터펌프(200)의 가동시 상기 냉각수순환라인(W)를 순환하는 냉각수는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 상기 공조케이스(300)내를 유동하는 공기를 가열하게 되고, 이후 상기 수냉 라디에이터(220)를 통과한 냉각수는 상기 메인 컨덴서(110)로 유동하여 압축기(100)에 배출된 냉매와의 열교환에 의해 가열되어 상기 히터코어(210)로 다시 순환하게 되는 것이다.

한편, 상기 냉각수순환라인(W)에는 방향전환밸브(230)가 설치되어, 냉매의 흐름을 다양하게 제어할 수 있다. 일예로 냉방모드시 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)를 바이패스하여 상기 수냉 라디에이터(220)와 메인 컨덴서(110)를 순환하도록 흐름을 바꿀수 있는 것이다.

물론, 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)와 수냉 라디에이터(220)를 바이패스하여 상기 메인 컨덴서(110)만을 순환하도록 할 수도 있고, 또는 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)를 통과한 후 상기 수냉 라디에이터(220)를 바이패스하여 상기 메인 컨덴서(110)로 순환하도록 할 수도 있는 것이다.

이와같이, 상기 메인 컨덴서(110)에서 고온 냉매와 열교환에 의해 가열된 냉각수는 상기 냉각수순환라인(W)을 따라 순환하면서 상기 히터코어(210)와 수냉 라디에이터(220)를 통해 공기와 열교환하게 된다.

그리고, 상기 팽창수단(130)은, 상기 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 팽창시키게 되며, 팽창밸브 또는 오리피스로 구성될 수 있다.

상기 팽창수단(130)은, 상기 보조 컨덴서(120)와 증발기(140) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되어, 상기 보조 컨덴서(120)에서 배출된 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 상기 증발기(140)로 보내게 된다.

상기 증발기(140)는, 상기 공조케이스(300)의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단(130)에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스(300)내의 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시키게 된다.

여기서, 상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성된다.

도면에서와 같이 상기 공조케이스(300)에 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 각각 설치된 경우에는, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 후 공기토출구(320)로 토출되고, 상기 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기는 상기 온풍통로(P2)를 통과한 후 공기토출구(320)로 토출된다.

이처럼, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 유동하는 냉풍통로(P1)와 상기 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기가 유동하는 온풍통로(P2)가 공조케이스(300)내에서 구획 형성되며, 이때 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)는 믹싱영역(MC)에서 합류되게 된다.

아울러, 상기 증발기(140)의 하류측 냉풍통로(P1)에는 상기 냉풍통로(P1)의 개도를 조절하는 온도조절도어(350)가 설치된다.

상기 온도조절도어(350)는 상기 히터코어(210)의 상단측에 설치되어, 냉풍통로(P1)를 통과하는 냉풍의 양을 조절하게 되며, 이렇게 양이 조절된 냉풍은 믹싱영역(MC)에서 온풍과 혼합되어 차실내로 토출됨으로써 차실내를 적절한 온도로 조절하게 된다.

상기 온도조절도어(350)는 플랫타입 도어 또는 돔 타입 도어 등 다양한 형태의 도어가 설치될 수 있다.

또한, 상기 냉풍통로(P1)의 증발기(140) 하류측에는 상기 증발기(140)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제1배출구(330) 및 상기 제1배출구(330)를 개폐하는 제1개폐도어(331)가 설치되고,

상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 하류측에는 상기 히터코어(210)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제2배출구(340) 및 상기 제2배출구(340)를 개폐하는 제2개폐도어(341)가 설치된다.

상기 제1개폐도어(331)는, 난방모드시 제1배출구(330)를 개방하여, 상기 증발기(140)를 통과한 냉풍을 상기 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출하게 된다.(이때 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 폐쇄함)

즉, 난방모드시에는 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 난방에 이용하기 때문에 냉동사이클이 계속 작동하게 되며, 따라서 난방모드시 불필요한 상기 증발기(140) 통과한 냉풍을 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출하는 것이다. 물론, 상기 온도조절도어(350)의 조절을 통해 냉풍의 일부는 믹싱영역(MC)으로 공급할 수도 있다.

또한, 상기 제2개폐도어(341)는, 냉방모드시 제2배출구(340)를 개방하여, 상기 히터코어(210)를 통과한 온풍을 상기 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출하게 된다.(이때 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 폐쇄함)

즉, 냉방모드시에는 불필요한 상기 히터코어(210)를 통과한 온풍을 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출하는 것이다.

물론, 상기 제2개폐도어(341)는 상기 제2배출구(340)를 개폐하는 역할 뿐만 아니라 온풍통로(P2)를 통과하는 온풍의 양도 조절할 수 있으므로, 상기 제2개폐도어(341)의 조절을 통해 온풍의 일부는 믹싱영역(MC)으로 공급할 수도 있다.

이처럼, 상기 증발기(140)와 히터코어(210)를 통과한 공기는 외부 환경에 따라 차실내로 유입되며, 불필요한 공기는 차량 외부로 배출되게 된다.

한편, 도 9와 같이, 단일 송풍기(메인 송풍기)(400)만 설치된 경우에는, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)로 각각 유동하도록 공조케이스(300)가 구성된다. 즉, 단일 송풍기 구조에서는, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 상기 메인 송풍기(400)와 연통하는 구조로 구성된다.

이처럼, 하나의 송풍기 즉, 메인 송풍기(400)만 적용된 공조케이스(300)에서는 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)를 각각 유동하게 되고,

두 개의 송풍기 즉, 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 적용된 공조케이스(300)에서는 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기는 냉풍통로(P1)를 유동하고, 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기가 온풍통로(P2)를 유동하게 되는 것이다.

한편, 상기 히터코어(210)를 통한 방열은 필요에 의해 선택적으로 이루어지며, 상기 보조 송풍기(500)의 풍량으로 히터코어(210)의 방열이 조절된다.

도 8은 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 적용된 센터 마운팅 타입 공조장치를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1) 상류측에 메인 송풍기(400)가 연결되고, 공조케이스(300)의 온풍통로(P2) 상류측에 보조 송풍기(500)가 연결된다.

이때 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)는 구획벽(305)에 의해 구획되며, 상기 냉풍통로(P1)에는 증발기(140)가 설치되고, 온풍통로(P2)에는 히터코어(210)가 설치된다.

또한, 상기 냉풍통로(P1)의 풍량은 상기 메인 송풍기(400)에 의해 조절되고, 상기 온풍통로(P2)의 풍량은 상기 보조 송풍기(500)에 의해 조절된다.

상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 지점에는 온도조절도어(350)가 설치되어 냉풍과 온풍의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하게 된다.

또한, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)의 하류측에는 복수개의 공기토출구(320)가 형성된다.

한편, 상기 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1) 측면에는 난방모드시 증발기(140)를 통과한 냉풍을 외부로 배출하도록 제1배출구(미도시) 및 제1개폐도어(미도시)가 설치되고, 상기 공조케이스(300)의 온풍통로(P2) 측면에는 냉방모드시 히터코어(210)를 통과한 온풍을 외부로 배출하도록 제2배출구(미도시) 및 제2개폐도어(미도시)가 설치된다.

도 9는 단일 송풍기 즉, 메인 송풍기(400)만 적용된 센터 마운팅 타입 공조장치를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2) 상류측에 상기 메인 송풍기(400)가 연결 설치된다.

상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 구획벽(305)에 의해 구획되긴 하나, 상기 구획벽(305)이 공조케이스(300)의 바닥면으로부터 이격되게 구성되어, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)로 동시에 공급되게 된다.

상기 단일 송풍기가 적용된 경우에는 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)를 유동하는 풍량이 메인 송풍기(400)에 의해 동시에 조절된다.

아울러, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 지점에는 온도조절도어(350)가 설치되어 냉풍과 온풍의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하게 된다.

그리고, 상기 메인 송풍기(400)는, 상기 공조케이스(300)의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(430)이 설치되고, 상기 송풍팬(430)의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구(421,422)가 구비된다.

상기 메인 송풍기(400)는, 상기 송풍팬(430)이 설치되는 스크롤케이스(410)와, 상기 스크롤케이스(410)의 일측에 조립되며 내기유입구(421) 및 외기유입구(422)가 형성된 인테이크덕트(420)로 구성된다.

상기 인테이크덕트(420)의 내부에는 상기 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)가 설치되어 내기모드시에는 내기유입구(421)를 개방하고 외기모드시에는 외기유입구(422)를 개방하게 된다.

한편, 상기 메인 송풍기(400)는 상기 스크롤케이스(410)의 출구가 상기 공조케이스(300)의 입구(310)측과 연결되게 된다.

따라서, 상기 송풍팬(430)의 가동시 상기 내외기전환도어(425)에 의해 개방된 내기유입구(421) 또는 외기유입구(422)를 통해 공기가 흡입되고, 이렇게 흡입된 공기는 스크롤케이스(410)를 따라 공조케이스(300)로 송풍되게 된다.

도 4에서는 상기 메인 송풍기(400)를 개략적으로 도시한 것이다.

그리고, 센터마운팅 타입 공조장치에서는 도 8과 같이, 상기 메인 송풍기(400)의 스크롤케이스(410)가 증발기(140)의 상부측에 배치된 상태에서 공조케이스(300)의 입구(310)측에 연결되게 된다.

또한, 상기 스크롤케이스(410)의 일측(송풍팬(430)의 축방향)에 조립되는 인테이크 덕트(420)는 도 7과 같다.

도 7은 상기 인테이크 덕트의 단면도를 도시한 것이며, 내기유입구(421)와 외기유입구(422)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)가 설치되는 구조로 되어 있다.

상기 내,외기유입구(421,422)를 통해 유입된 공기는 인테이크 덕트(420)의 출구(423)를 통해 스크롤케이스(410)의 송풍팬(430)측으로 흡입된다.

그리고, 상기 보조 송풍기(500)는, 내부에 송풍팬(510)이 구비됨과 아울러 상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에 설치되어 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하게 된다.

한편, 상기 보조 송풍기(500)에는, 내기 또는 외기를 흡입할 수 있도록 구성할 수 있다.

그리고, 도 10과 같이, 상기 보조 송풍기(500)가 상기 증발기(140)의 상류측 공기를 흡입할 수 있도록, 상기 공조케이스(300)의 증발기(140) 상류측과 상기 보조 송풍기(500)를 연결하는 흡입덕트(520)가 설치된다.

즉, 상기 보조 송풍기(500)가 상기 증발기(140)의 상류측 공기를 흡입하게 되면, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 가열된 공기를 상기 온풍통로(P2)로 송풍할 수 있으므로 난방성능을 향상할 수 있고 송풍량도 증대할 수 있다.

상기한 보조 컨덴서(120)는, 상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되며, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기를 열교환시키게 된다.

상기 보조 컨덴서(120)는 공냉식 열교환기로 구성된다.

또한, 상기 보조 컨덴서(120)는 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기를 열교환시켜야 하므로, 상기 증발기(140) 보다 공기유동방향 상류측이면 어느 위치든 설치할 수 있다.

구체적으로, 상기 보조 컨덴서(120)는, 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 설치될 수도 있고, 도 11 내지 도 13의 제2실시예와 같이, 상기 보조 송풍기(500)의 송풍팬(510) 상류측에 설치될 수도 있다.

제2실시예서는, 상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기 중 일부 공기를 상기 메인 송풍기(400)측으로 공급할 수 있도록, 상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측과 상기 메인 송풍기(400)의 송풍팬(430) 상류측을 연결하는 연결덕트(530)가 설치되고, 상기 연결덕트(530)에는 제3개폐도어(531)가 설치되어 상기 연결덕트(530)를 선택적으로 개폐하게 된다.

따라서, 상기 보조 송풍기(500)를 통해 온풍통로(P2)측으로 송풍된 공기를 일부를 상기 연결덕트(530)를 통해 상기 메인 송풍기(400)측으로 공급할 수 있다.

제2실시예와 같이, 상기 연결덕트(530)가 설치되는 경우에는 상기 보조 컨덴서(120)를 상기 보조 송풍기(500)의 송풍팬(510) 상류측에 설치할 수 있게 되며, 이는 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 설치되던 보조 컨덴서(120)의 위치를 상기 보조 송풍기(500)측으로 변경할 수 있으므로 상기 보조 컨덴서(120)의 설치 제약을 해소할 수 있다.

또한, 상기 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기의 일부가 연결덕트(530)를 통해 메인 송풍기(400)측으로 공급되므로, 결국 상기 보조 컨덴서(120)가 증발기(140)로 향하는 공기와 열교환하게 되는 것이다.

다시말해, 상기 보조 컨덴서(120)를 상기 보조 송풍기(500)측에 설치하더라도, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기를 열교환할 수 있는 것이다.

한편, 제2실시예는, 상기 연결덕트(530)를 설치하고, 상기 보조 컨덴서(120)를 보조 송풍기(500)측에 설치한 것 외에는 제1실시예와 동일하므로 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 외기유입구(422)의 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된다.

따라서, 난방모드시에는 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 폐쇄하고 외기모드로 가동하여, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기(외기)를 증발기(140)로 공급함으로써, 0℃ 이하의 외기온 조건에서 상기 증발기(140)에 발생하는 착상 문제를 해결할 수 있고, 냉동사이클의 P-H선도를 올려줌으로써 난방 성능과 효율을 향상할 수 있게 된다.

또한, 냉방모드시에는 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 개방하고 내기모드로 가동하여, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기를 차량 외부로 배출하게 됨으로써 냉방성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도면에서는, 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 일체로 도시되어 있으나, 물론 일체로 구성하여 도면과 같이 작동하는 것도 가능하고, 또는 내외기전환도어(425)와 개폐도어(660)를 동심상에 설치하여 개별 작동하도록 구성할 수도 있다.

또한, 도 7과 같이 인테이크덕트(420)내에 상기 내외기전환도어(425)를 설치하고, 별도의 컨덴서 모듈(600)에 외기배출구(650)와 개폐도어(660)를 설치할 수도 있다.

도 7은 상기 보조 컨덴서(120)의 설치구조를 보다 구체화한 것으로서, 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 상기 보조 컨덴서(120)가 내장된 컨덴서 모듈(600)을 설치한 것이다.

상기 컨덴서 모듈(600)은, 차량의 윈드 쉴드 글래스(602)와 엔진 후드(미도시) 사이에 장착되는 카울 탑 커버(601)의 하부에 배치되어 상기 외기유입구(422)와 연결되게 된다.

이때, 상기 카울 탑 커버(601)에는 외기의 유입이 가능하도록 그릴 홀(미도시)이 형성되어 있다.

상기한 컨덴서 모듈(600)은, 입구측은 차량의 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀과 연통되게 연결되고, 출구측은 상기 외기유입구(422)와 연결되며, 내부에는 상기 보조 컨덴서(120)가 설치된 가열통로(P3) 및 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스하는 바이패스통로(P4)가 각각 구획 형성된 컨덴서 케이스(610)와, 상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에 설치되어, 상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)의 개도를 조절하는 조절도어(620)로 이루어진다.

따라서, 상기 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀로 유입된 외기는 상기 컨덴서 케이스(610)로 유입된 후 가열통로(P3)를 통해 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 가열되어 온도가 상승한 후 상기 외기유입구(422)로 유입되게 된다.

물론, 상기 조절도어(620)가 상기 가열통로(P3)를 폐쇄할 경우에는 상기 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀로 유입된 외기가 상기 컨덴서 케이스(610)의 바이패스통로(P4)를 통해 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스한 후 상기 외기유입구(422)로 유입되게 된다.

또한, 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3) 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된다.

상기 외기배출구(650)는 차량 외부 또는 엔진룸과 연통되게 연결된다.

이로인해, 냉방모드시 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기가 상기 외기배출구(650)를 통해 차량 외부나 엔진룸으로 배출되어, 냉방성능이 저하되는 것을 방지하게 된다. 냉방모드시에는 상기 조절도어(620)가 가열통로(P3)를 폐쇄하고 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 개방하게 된다.

한편, 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)내에서 보조 컨덴서(120) 하류측에는 송풍기(630)가 설치되며, 상기 송풍기(630)의 가동시 외기가 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)로 흡입되어 보조 컨덴서(120)를 통과하게 된다.

이와 같이, 본원발명은 기존 공조장치와 동등한 구성이면서 히트펌프시스템의 단점을 해결할 수 있고, 중량 및 제조비용도 줄일 수 있는 것이다.(워터펌프(200), 수냉 라디에이터(220), 냉각수순환라인(W) 구성은 친환경 차량에 장착되는 있는 구성으로서 추가 부품이 아님)

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 냉매순환과정을 설명하면, 상기 압축기(100)에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 메인 컨덴서(110)로 유입된다.

상기 메인 컨덴서(110)로 유입된 기상 냉매는, 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.

또한, 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수는 상기 메인 컨덴서(110)의 고온 냉매와의 열교환에 의해 가열되어 상기 히터코어(210)로 공급되고, 상기 히터코어(210)어 공급된 냉매는 상기 공조케이스(300)의 온풍통로(P2)를 유동하는 공기를 가열시키게 된다.

계속해서, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 액상 냉매는, 상기 보조 컨덴서(120)로 유입되어 외기와의 열교환을 통해 추가 냉각(과냉각)된 후, 상기 팽창수단(130)로 유입되어 감압 팽창 된다.

상기 팽창수단(130)에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(140)로 유입되고, 상기 증발기(140)로 유입된 냉매는 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1)를 유동하는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각시키게 된다.

이후, 상기 증발기(140)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기(100)로 유입된 후 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.

계속해서, 냉방모드와 난방모드시의 공기유동과정을 설명을 설명하기로 한다.

가. 냉방모드(도5, 도 12)

냉방모드시에는, 도 5와 같이 상기 내외기전환도어(425)가 내기유입구(421)를 개방하는 내기모드로 전환되고, 상기 개폐도어(660)는 외기배출구(650)를 개방하게 된다.

또한, 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 폐쇄하고, 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 개방하며, 온도조절도어(350)는 냉풍통로(P1)를 개방하게 된다.

아울러, 상기 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 가동된다.

따라서, 상기 메인 송풍기(400)의 가동으로 인해 상기 내기유입구(421)를 통해 내기가 유입된 후 상기 공조케이스(300)로 송풍된다.

상기 공조케이스(300)로 송풍된 내기는 냉풍통로(P1)를 통과하는 과정에서 상기 증발기(140)와 열교환하여 냉풍으로 바뀌게 되고, 이후 공기토출구(320)를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.

아울러, 상기 외기유입구(422)측으로 유입되는 외기는 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 열교환하여 온도가 상승한 후 외기배출구(650)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 상기 보조 송풍기(500)의 가동으로 인해 상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 가열되어 온풍으로 바뀌게 되고, 이 온풍은 상기 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 도 12와 같은 제2실시예에서의 냉방모드는, 상기 보조 컨덴서(120)가 상기 보조 송풍기(500)측에 설치된다는 점만 빼고 동일하다.

즉, 상기 보조 송풍기(500)의 가동시 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승한 공기가 상기 온풍통로(P2)로 송풍된다.

상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기는 상기 히터코어(210)를 통과한 후 제2배출구(340)로 배출된다.

또한, 상기 내기유입구(421)로 유입된 내기는 상기 증발기(140)를 통과하면서 냉풍으로 바뀌어 차실내로 토출되어 냉방을 수행하게 된다.

나. 난방모드(도 6, 도 13)

난방모드시에는, 도 6과 같이 상기 내외기전환도어(425)가 외기유입구(422)를 개방하는 외기모드로 전환되고, 상기 개폐도어(660)는 외기배출구(650)를 폐쇄하게 된다.

또한, 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 개방하고, 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 폐쇄하며, 온도조절도어(350)는 냉풍통로(P1)를 폐쇄하게 된다.

따라서, 상기 메인 송풍기(400)의 가동으로 인해 상기 외기유입구(422)를 통해 유입되는 외기가 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 열교환하여 온도가 상승한 후 상기 공조케이스(300)로 송풍된다.

상기 공조케이스(300)로 송풍된 외기는 냉풍통로(P1)를 통과하는 과정에서 상기 증발기(140)와 열교환하여 냉풍으로 바뀌게 되고, 이후 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 상기 보조 송풍기(500)의 가동으로 인해 상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 가열되어 온풍으로 바뀌게 되고, 이 온풍은 공기토출구(320)를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.

한편, 도 13과 같은 제2실시예에서의 난방모드는, 상기 보조 컨덴서(120)가 상기 보조 송풍기(500)측에 설치된다는 점만 빼고 동일하다.

상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기 중 일부 공기는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 토출되지만, 일부 공기는 상기 연결덕트(530)를 통해 메인 송풍기(400)측으로 유동하여 증발기(140)를 통과한 후 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출된다.

이처럼, 난방모드시에는 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승한 공기가 상기 증발기(140)로 공급되므로 0℃ 이하의 외기온 조건에서 증발기(140)에 발생하는 착상 문제를 해결하고, 냉동사이클에서 P-H선도를 올려줌으로써 난방성능 및 효율을 향상하게 되는 것이다.

100: 압축기 110: 메인 컨덴서
120: 보조 컨덴서 130: 팽창수단
140: 증발기 200: 워터펌프
210: 히터코어 220: 수냉 라디에이터
230: 방향전환밸브 300: 공조케이스
310: 입구 320: 공기토출구
330: 제1배출구 331: 제1개폐도어
340: 제2배출구 341: 제2개폐도어
350: 온도조절도어 400: 메인 송풍기
410: 스크롤케이스 420: 인테이크 덕트
421: 내기유입구 422: 외기유입구
425: 내외기전환도어 430: 송풍팬
500: 보조 송풍기 510: 송풍팬
520: 흡입덕트 530: 연결덕트
600: 컨덴서 모듈 610: 컨덴서 케이스
620: 조절도어 630: 송풍기
650: 외기배출구 660: 개폐도어

Claims

냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기(100)에서 압축되어 배출된 냉매를 응축시키며, 공조케이스(300)내 공기 가열을 위한 열원을 공급하는 메인 컨덴서(110)와, 상기 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 팽창시키는 팽창수단(130)과, 상기 공조케이스(300)의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단(130)에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스(300)내의 공기를 열교환시키는 증발기(140)와, 상기 공조케이스(300)의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(430)이 설치되고, 상기 송풍팬(430)의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구(421,422)가 구비된 메인 송풍기(400)와, 상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되며, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기를 열교환시키는 보조 컨덴서(120)를 포함하여 이루어지고,
상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에는, 상기 보조 컨덴서(120)가 내장된 컨덴서 모듈(600)이 설치되며,
상기 컨덴서 모듈(600)은,
입구측은 차량의 카울 탑 커버(601)와 연통되게 연결되고, 출구측은 상기 외기유입구(422)와 연결되며, 내부에는 상기 보조 컨덴서(120)가 설치된 가열통로(P3) 및 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스하는 바이패스통로(P4)가 각각 형성된 컨덴서 케이스(610)와,
상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에 설치되어, 상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)의 개도를 조절하는 조절도어(620)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공조케이스(300)의 내부에는, 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 이용하여 상기 공조케이스(300)내의 공기를 가열하도록 상기 메인 컨덴서(110)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는 히터코어(210)가 설치되고,
상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매와 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수를 상호 열교환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 냉각수순환라인(W)에는, 차량 전장품을 냉각하는 수냉 라디에이터(220)와, 냉각수를 순환시키는 워터펌프(200)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 컨덴서(120)는, 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 외기유입구(422)의 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3) 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)내에서 상기 보조 컨덴서(120) 하류측에는, 상기 가열통로(P3)로 외기를 흡입하는 송풍기(630)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 10 항에 있어서,
상기 냉풍통로(P1)의 증발기(140) 하류측에는 상기 증발기(140)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제1배출구(330) 및 상기 제1배출구(330)를 개폐하는 제1개폐도어(331)가 설치되고,
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 하류측에는 상기 히터코어(210)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제2배출구(340) 및 상기 제2배출구(340)를 개폐하는 제2개폐도어(341)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 10 항에 있어서,
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에는, 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬(510)이 구비된 보조 송풍기(500)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기(100)에서 압축되어 배출된 냉매를 응축시키며, 공조케이스(300)내 공기 가열을 위한 열원을 공급하는 메인 컨덴서(110)와, 상기 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 팽창시키는 팽창수단(130)과, 상기 공조케이스(300)의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단(130)에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스(300)내의 공기를 열교환시키는 증발기(140)와, 상기 공조케이스(300)의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(430)이 설치되고, 상기 송풍팬(430)의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구(421,422)가 구비된 메인 송풍기(400)와, 상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되며, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기를 열교환시키는 보조 컨덴서(120)를 포함하여 이루어지고,
상기 공조케이스(300)의 내부에는, 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 이용하여 상기 공조케이스(300)내의 공기를 가열하도록 상기 메인 컨덴서(110)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는 히터코어(210)가 설치되고,
상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매와 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수를 상호 열교환시키며,
상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성되며,
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에는, 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬(510)이 구비된 보조 송풍기(500)가 설치되고,
상기 보조 송풍기(500)가 상기 증발기(140)의 상류측 공기를 흡입할 수 있도록, 상기 공조케이스(300)의 증발기(140) 상류측과 상기 보조 송풍기(500)를 연결하는 흡입덕트(520)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기(100)에서 압축되어 배출된 냉매를 응축시키며, 공조케이스(300)내 공기 가열을 위한 열원을 공급하는 메인 컨덴서(110)와, 상기 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 팽창시키는 팽창수단(130)과, 상기 공조케이스(300)의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단(130)에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스(300)내의 공기를 열교환시키는 증발기(140)와, 상기 공조케이스(300)의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(430)이 설치되고, 상기 송풍팬(430)의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구(421,422)가 구비된 메인 송풍기(400)와, 상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되는 보조 컨덴서(120)를 포함하고,
상기 공조케이스(300)의 내부에는, 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 이용하여 상기 공조케이스(300)내의 공기를 가열하도록 상기 메인 컨덴서(110)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는 히터코어(210)가 설치되고,
상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매와 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수를 상호 열교환시키며,
상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성되며,
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에는, 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬(510)이 구비된 보조 송풍기(500)가 설치되고,
상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기 중 일부 공기를 상기 메인 송풍기(400)측으로 공급할 수 있도록, 상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측과 상기 메인 송풍기(400)의 송풍팬 상류측을 연결하는 연결덕트(530)가 설치되고, 상기 연결덕트(530)에는 제3개폐도어(531)가 설치되며,
상기 보조 컨덴서(120)는, 상기 보조 송풍기(500)의 송풍팬(510) 상류측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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