KR102200718B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR102200718B1
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Abstract

차량의 칵핏 모듈 전체를 탈거하지 않고 하부 케이스만을 조수석측 하단으로 탈거 가능하도록 하고 증발기의 냉매 누기 발생 시 유지 보수를 용이하게 한 차량용 공조장치가 게시된다. 차량용 공조장치는 차량의 좌우 폭 방향으로 제1 케이스와 제2 케이스가 결합되어 이루어지는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 하부에 체결되는 하부 케이스를 구비하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 구비되는 증발기; 및 상기 제1 케이스와 제2 케이스 중 하나의 일 측면에 연결되어 상기 증발기 측으로 공기를 송풍하는 블로워 유닛을 포함하며, 상기 하부 케이스는 상부 케이스에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성된다. 따라서, 에어컨 악취 및 증발기 냉매 누기 발생 시 A/S가 용이하고 비용을 줄일 수 있으며, 악취 방지 및 제균을 위한 주기적인 증발기의 관리가 가능해진다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
선 출원된 대한민국 등록특허공보 제10-1430001호(2014.08.07)에는 차량용 공조케이스가 게시된바 있다. 도 1은 종래의 차량용 공조케이스를 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조케이스의 내부를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치는 공조 케이스(30)와, 증발기(10)와, 히터코어(20)와, 온도조절도어(32)를 포함하여 이루어진다.
공조 케이스(30)는 공기 유동 방향으로 하류의 출구 측에 차례로 설치되고 각각 도어(34d)(36d)(38d)에 의하여 개폐되는 디프로스트 벤트(34), 페이스 벤트(36) 및 플로어 벤트(38)를 구비한다. 증발기(10)는 공조 케이스(30)의 입구(31) 측에 내장되며, 히터코어(20)는 공기 유동 방향으로 증발기(10)의 후방에 설치된다. 온도조절도어(32)는 공조 케이스(30)의 내부에 설치되는 것으로서, 증발기(10) 및 히터코어(20)의 사이에 구비되어 히터코어(20) 측 송풍경로 또는 히터코어(20) 측 송풍경로의 개도를 조절함으로써 송풍공기의 온도를 조절하는 기능을 수행한다. 아울러, 공조 케이스(30)의 입구(31) 측에 송풍기가 구비된다.
이와 같이 구성되는 차량용 공조장치는 공기 흡입 모드에 따라 내기 또는 외기가 송풍기에 의하여 공조 케이스(30)의 내부로 송풍되며, 이 공기는 증발기(10)를 거치면서 증발기(10) 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀌거나, 히터코어(20)를 거치면서 히터코어(20) 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 다음 냉,난방 모드에 따라 개방되는 벤트들을 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 냉난방이 수행된다.
상기에서, 공조 케이스(30)는 좌측 케이스(30a)와 우측 케이스(30b)가 서로 체결되어 상부 케이스로 조립된다. 또한, 상부 케이스(30a)(30b)의 하부에는 하부 케이스(30c)가 스크루(35)를 통해 체결된다. 이 경우, 스크루(35)는 상부 케이스(30a)(30b)와 하부 케이스(30c)의 체결 시 하부에서 상부 방향으로 체결이 이루어진다.
한편, 도 3은 일반적인 차량의 칵핏 모듈을 도시한 정면도이다. 도 3을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치는 차량 칵핏 모듈(37: Cockpit Module) 조수석 측 하단의 작업 공간이 협소하여 상부 케이스와 하부 케이스를 고정하고 있는 스크루를 탈거 및 체결하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 즉, 하부 케이스를 상하 방향으로 조립하는 차량용 공조장치의 구조에 있어서, 공조장치 하단의 공간이 부족하여 증발기를 탈거하거나 장착하는 것이 불가능하다.
이로 인해, 종래의 차량용 공조장치는 하부 케이스 및 증발기의 교체 또는 유지 보수를 하여야 할 경우 칵핏 모듈 전체를 탈거하여 작업을 진행하여야 하는 문제점이 있다. 결국, 에어컨 악취 및 증발기 냉매 누기 발생 시 A/S가 어렵고 비용이 과다하게 발생하며, 악취 방지 및 제균을 위한 주기적인 증발기의 관리가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1430001호(2014.08.07)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 차량의 칵핏 모듈 전체를 탈거하지 않고 하부 케이스만을 조수석측 하단으로 탈거 가능하도록 하고 증발기의 냉매 누기 발생 시 유지 보수를 용이하게 한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 차량의 좌우 폭 방향으로 제1 케이스와 제2 케이스가 결합되어 이루어지는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 하부에 체결되는 하부 케이스를 구비하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 구비되는 증발기; 및 상기 제1 케이스와 제2 케이스 중 하나의 일 측면에 연결되어 상기 증발기 측으로 공기를 송풍하는 블로워 유닛을 포함하며, 상기 하부 케이스는 상부 케이스에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 에어컨 악취 및 증발기 냉매 누기 발생 시 A/S가 용이하고 비용을 줄일 수 있으며, 악취 방지 및 제균을 위한 주기적인 증발기의 관리가 가능해진다.
도 1은 종래의 차량용 공조케이스를 도시한 분리 사시도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조케이스의 내부를 도시한 단면도이며,
도 3은 일반적인 차량의 칵핏 모듈을 도시한 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 도시한 분리도이며,
도 5는 도 4의 일부를 확대 도시한 것이고,
도 6은 도 5에서 공조 케이스와 블로워 케이스의 결합 부위를 확대 도시한 것이며,
도 7은 도 5에서 공조 케이스와 블로워 케이스가 결합된 상태를 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 증발기와 냉매 관 어셈블리를 도시한 분리 사시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 도시한 분리도이며, 도 5는 도 4의 일부를 확대 도시한 것이고, 도 6은 도 5에서 공조 케이스와 블로워 케이스의 결합 부위를 확대 도시한 것이며, 도 7은 도 5에서 공조 케이스와 블로워 케이스가 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 증발기와 냉매 관 어셈블리를 도시한 분리 사시도이다.
이하의 설명에서, 도 4의 좌우 방향이 "차량의 폭 방향" 및 "하부 케이스의 슬라이딩 조립 및 해체 방향"이다.
도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 공조 케이스와, 증발기(150) 및 히터코어와, 블로워 유닛(200)을 포함하여 이루어진다.
공조 케이스는 상부 케이스(110a)(110b)와, 하부 케이스(110c)로 구성된다. 도시되지는 않았으나, 공조 케이스에는 다수의 토출구가 형성되며, 내부에 증발기(150) 및 히터코어가 설치된다. 아울러, 공조 케이스의 내부에는 냉풍 유로와 온풍 유로의 개도를 조절하여 토출 온도를 조절하는 온도조절 도어와, 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트 등으로 이루어진 각 토출구로 공기를 선택적으로 토출하기 위한 모드 도어 등이 구비되어 있다.
상부 케이스(110a)(110b)는 차량의 좌우 폭 방향으로 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b)가 결합되어 이루어진다. 제1 케이스(110a)는 좌측 케이스이며, 제2 케이스(110b)는 우측 케이스이다. 상부 케이스(110a)(110b)의 하부에는 하부 케이스(110c)가 체결된다. 하부 케이스(110c)의 하부에는 증발기(150)에서 발생된 응축수를 외부로 배출하기 위한 드레인 관(3)이 구비된다.
본 실시 예에서는 좌측 핸들(LHD) 타입의 차량에 적용되는 공조장치를 일 예로 설명할 것이며, 우측 핸들(RHD) 타입의 차량에 적용될 경우 제1 케이스와 제2 케이스의 형상, 블로워 유닛의 연결 방향 및 하부 케이스의 조립 및 해체 방향은 좌우로 반대 방향이 된다.
블로워 유닛(200)은 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b) 중 하나의 일 측면에 연결되는 것으로서, 본 실시 예의 LHD 타입의 차량에서는 블로워 유닛(200)은 제2 케이스(110b)의 일 측면에 연결된다. 블로워 유닛(200)은 블로워 케이스(210)를 구비하며, 내기 유입구(202) 및 외기 유입구(201)를 포함하여 내기 또는 외기를 공조 케이스의 내부인 증발기(150) 측으로 송풍한다.
상기 하부 케이스(110c)는 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성된다. 즉, 하부 케이스(110c)는 차량의 우측에서 좌측 방향으로 상부 케이스(110a)(110b)에 밀어서 조립되고, 해체시에는 반대로 차량의 좌측에서 우측 방향으로 밀어서 분리된다. 만약, 본 발명이 RHD 타입의 차량에 적용될 경우, 하부 케이스의 조립 및 해체 방향은 반대 방향이 된다.
이와 같이, 하부 케이스(110c)가 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성됨에 따라, 증발기의 유지 보수 등을 위해 하부 케이스(110c)를 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 분리하여야 할 경우 도 3에 도시된 것처럼 칵핏 모듈(37) 전체를 탈거하지 않고, 조수석 측 하부에 위치한 작업 공간을 통해 하부 케이스(110c)를 상부 케이스(110a)(110b)로부터 해체 및 조립이 가능해진다.
이로 인해, 에어컨 악취 및 증발기 냉매 누기 발생 시 A/S가 용이하고 비용을 줄일 수 있으며, 악취 방지 및 제균을 위한 주기적인 증발기의 관리가 가능해진다.
더욱 상세하게는, 제1 케이스(110a)는 하부 케이스(110c)와 폭 방향으로 제1 스크루(115)를 통해 체결되며, 제2 케이스(110b)는 하부 케이스(110c)와 상하 방향으로 제2 스크루(116)를 통해 체결된다.
즉, 제1 케이스(110a)에는 외측 방향으로 제1 브라켓(111)이 돌출 형성되며, 하부 케이스(110c)에는 제1 브라켓(111)에 대응되는 위치에 제2 브라켓(113)이 외측 방향으로 돌출 형성된다. 제1 스크루(115)는 우측에서 좌측 방향으로 제2 브라켓(113)과 제1 브라켓(111)을 순차로 통과하여 조립이 이루어진다. 반대로 해체 시, 제1 스크루(115)는 좌측에서 우측 방향으로 분리된다.
아울러, 제2 케이스(110b)에는 외측 방향으로 제3 브라켓(112)이 돌출 형성되며, 하부 케이스(110c)에는 제3 브라켓(112)에 대응되는 위치에 제4 브라켓(114)이 외측 방향으로 돌출 형성된다. 제2 스크루(116)는 하부에서 상부 방향으로 제4 브라켓(114)과 제3 브라켓(112)을 순차로 통과하여 조립이 이루어진다. 반대로 해체 시, 제2 스크루(116)는 상부에서 하부 방향으로 분리된다.
이러한 구성을 통해, 작업자는 칵핏 모듈의 조수석 측 하부에서 드라이버를 수평 방향으로 밀어 넣어 비교적 공조장치의 하부 측에 위치한 제1 스크루(115)를 분리 가능하며, 동시에 작업자는 칵핏 모듈의 조수석 측 하부에서 드라이버를 수직 방향으로 밀어 넣어 비교적 공조장치의 우측에 위치한 제2 스크루(116)를 분리가 가능하다.
결국, 본 발명의 차량용 공조장치는 작업자가 근접 가능한 위치, 즉, 공조장치의 하부 측에서 좌우 방향으로 조립 및 해체가 가능함과 아울러 공조장치의 우측에서 상하 방향으로 조립 및 해체가 가능하고 스크루 체결 방향을 구성함으로써, 하부 케이스의 해체 및 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 블로워 유닛(200)은 상부 케이스 중 제2 케이스(110b)와 하부 케이스(110c)의 일 측면에 연결된다. 이 경우, 하부 케이스(110c)는 블로워 유닛(200)의 블로워 케이스(210)의 외측으로 배치되어, 하부 케이스(110c)가 블로워 케이스(210)를 통과하여 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 폭 방향으로 자유로이 조립 및 해체 가능하다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 제2 케이스(110b)의 단부(119)는 블로워 케이스(210)의 단부(211)에 삽입되며, 블로워 케이스(210)의 단부(211)는 하부 케이스(110c)의 단부(118)에 삽입된다. 이러한 구성을 통해, 블로워 유닛(200)을 분리하지 않고도 하부 케이스(110c)를 차량의 폭 방향으로 슬라이딩시켜 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 자유로이 해체 및 조립이 가능하다.
또한, 도 8을 참조하면, 증발기(150)는 차량의 좌우 폭 방향과 나란한 방향으로 배치된다. 아울러, 증발기(150)의 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)는 증발기(150)의 하부 중에서 하부 케이스(110c)가 해체되는 방향 측 단부에 구성된다. 본 실시 예에서, 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)는 증발기(150)의 하부 중에서 우측 단부 측에 배치된다.
즉, 증발기(150)는 상부 탱크(151)와, 하부 탱크(152) 및 상부 탱크(151)와 하부 탱크(152)를 연결하여 냉매의 유로를 형성하는 튜브(153)를 구비하며, 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)는 하부 탱크(152)의 우측 단부에 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 냉매 관 어셈블리(160)를 구비한다. 냉매 관 어셈블리(160)는 일 측이 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155) 측에 연결되고, 타 측이 팽창밸브(170) 측에 연결된다. 특히, 상기 냉매 관 어셈블리(160)는 증발기(150)에 대해 분리 가능하게 구성된다. 아울러, 냉매 관 어셈블리(160)는 증발기(150)에 대해 좌우 폭 방향으로 제3 스크루(162)를 통해 체결된다.
즉, 증발기(150) 측에는 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)가 형성된 제1 플랜지(156)가 구비된다. 아울러, 냉매 관 어셈블리(160)의 일 측에는 제1 플랜지(156)와 체결되는 제2 플랜지(161)가 구비되고, 냉매 관 어셈블리(160)의 타 측에는 팽창밸브(170)와 체결되는 제3 플랜지(163)가 구비되며, 제2 플랜지(161)와 제3 플랜지(163)는 냉매 관(164)을 통해 연결된다. 상기 제1 플랜지(156)와 제2 플랜지(161)는 제3 스크루(162)를 통해 좌우 폭 방향으로 체결이 이루어진다.
이와 같이, 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)를 증발기(150)의 하부 중에서 우측 단부 측에 배치함으로써, 칵핏 모듈의 조수석 측 하부에서 하부 케이스(110c)를 제거한 후 냉매 관 어셈블리(160)를 증발기(150)로부터 분리가 가능해지며, 이로 인해 증발기(150)를 탈거할 수 있어 용이하게 증발기의 세척 및 교체가 가능하다.
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.
110a: 제1 케이스 110b: 제2 케이스
110c: 하부 케이스 115: 제1 스크루
116: 제2 스크루 150: 증발기
154: 냉매 유입구 155: 냉매 배출구
156: 제1 플랜지 160: 냉매 관 어셈블리
161: 제2 플랜지 163: 제3 플랜지
162: 제3 스크루 170: 팽창밸브
200: 블로워 유닛 210: 블로워 케이스

Claims (6)

  1. 차량의 좌우 폭 방향으로 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b)가 결합되어 이루어지는 상부 케이스(110a)(110b)와, 상기 상부 케이스(110a)(110b)의 하부에 체결되는 하부 케이스(110c)를 구비하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 구비되는 증발기(150); 및 상기 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b) 중 하나의 일 측면에 연결되어 상기 증발기(150) 측으로 공기를 송풍하는 블로워 유닛(200)을 포함하며,
    상기 하부 케이스(110c)는 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성되며,
    상기 제2 케이스(110b)의 일 측면에 상기 블로워 유닛(200)이 연결되고,
    상기 제1 케이스(110a)는 하부 케이스(110c)와 폭 방향으로 제1 스크루(115)를 통해 체결되며, 상기 제2 케이스(110b)는 하부 케이스(110c)와 상하 방향으로 제2 스크루(116)를 통해 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 차량의 좌우 폭 방향으로 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b)가 결합되어 이루어지는 상부 케이스(110a)(110b)와, 상기 상부 케이스(110a)(110b)의 하부에 체결되는 하부 케이스(110c)를 구비하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 구비되는 증발기(150); 및 상기 제1 케이스(110a)와 제2 케이스(110b) 중 하나의 일 측면에 연결되어 상기 증발기(150) 측으로 공기를 송풍하는 블로워 유닛(200)을 포함하며,
    상기 하부 케이스(110c)는 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 차량의 좌우 폭 방향으로 슬라이딩 조립 및 해체 가능하게 구성되며,
    상기 증발기(150)는 차량의 좌우 폭 방향과 나란한 방향으로 배치되고,
    냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155)는 증발기(150)의 하부 중에서 하부 케이스(110c)가 해체되는 방향 측 단부에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 하부 케이스(110c)의 일 측면에 상기 블로워 유닛(200)이 연결되며, 하부 케이스(110c)는 블로워 유닛(200)의 블로워 케이스(210)의 외측으로 배치되어, 하부 케이스(110c)가 블로워 케이스(210)를 통과하여 상부 케이스(110a)(110b)에 대해 폭 방향으로 자유로이 조립 및 해체 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 삭제
  5. 제2 항에 있어서,
    일 측이 상기 냉매 유입구(154) 및 냉매 배출구(155) 측에 연결되고 타 측이 팽창밸브(170) 측에 연결되는 냉매 관 어셈블리(160)를 구비하고;
    상기 냉매 관 어셈블리(160)는 증발기(150)에 대해 분리 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 냉매 관 어셈블리(160)는 증발기(150)에 대해 좌우 폭 방향으로 제3 스크루(162)를 통해 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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