KR102267551B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 사용되는 공조장치에 관한 것으로, 증발기를 통과하며 냉각된 공기가 디프로스트 벤트로 유입되는 냉기유로를 개선하여, 각각의 벤트부를 통하여 차량 실내로 유입되는 공기에서 온도차가 발생하는 문제점을 해결한, 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air conditioning for vehicle}

본 발명은 공조장치에 관한 것으로서, 증발기를 통과한 후 디프로스트 벤트로 이동하는 냉각 공기와, 히터를 통과한 후 디프로스트 벤트로 이동하는 공기의 혼합 성능을 향상시켜, 각각의 벤트를 통하여 실내로 유입되는 공기의 온도차를 최소화한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 공조장치는, 송풍기에 의해 차량 실내로 유입된 차량 외부공기를 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어를 통해 선택적으로 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트들을 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배함으로서 차량 실내를 냉방 또는 난방 하도록 구성된다.

그러나, 종래의 차량용 공조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 증발기(e)와 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 거리가 히터(h)를 통과한 공기가 디프로스트 벤트(1)의 거리보다 상대적으로 가깝기 때문에, 증발기(e)를 통과하며 냉각된 공기와 히터(h)를 통과하며 가열된 공기가 디프로스트 벤트(1)를 통하여 외부로 토출되는 과정에서 서로 혼합되어야 함에도 불구하고, 증발기(e)를 통과하며 냉각된 공기가 히터(h)를 통과하며 가열된 공기보다 상대적으로 많이 디프로스트 벤트(1)로 토출되었기 때문에, 디프로스트 벤트(2)를 통하여 차량 실내로 유입되는 공기와, 플로어 벤트(2)를 통하여 차량 실내로 유입되는 공기 사이에서 온도차가 크게 발생하였다.

상세히 설명하면, 증발기(e)를 통하여 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 냉각 공기가 히터(h)를 통하여 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 가열 공기의 유로를 방해하여, 디프로스트 벤트(1) 측으로 냉각 공기가 다량 유입되고 가열 공기의 경우 다디프로스트 벤트(1)를 제외한 플로어 벤트(2) 등으로 유입되어 각각의 벤트(1, 2)를 통하여 차량 실내로 유입되는 공기 사이의 온도차가 극대화 되었던 것이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 차량용 공조장치의 필요성이 대두되고 있다.

특허문헌 1) 국내등록특허공보 제1550730호(명칭: 차량의 공조시스템, 공개일: 2015.09.07)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 증발기를 통하여 디프로스트 벤트로 이동하는 냉각 공기와 히터를 통하여 디프로스트 벤트로 이동하는 가열 공기가 디프로스트 벤트로 유입 전에 충분히 혼합되게 함으로서, 각각의 벤트를 통하여 실내로 유입되는 공기 사이에서 발생하는 온도차를 최소화 하는 것이다.

본 발명인 차량용 공조장치는, 일측에 송풍되는 차량의 내기 또는 외기를 냉각하는 증발기(E)가 형성되고, 타측에 통과되는 공기를 가열하는 히터(H)가 형성되며, 상측에 디프로스트 벤트(11)가 형성되는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 증발기(E)를 통과하여 상기 디프로스트 벤트(11)로 이동하는 제1 상부유로(1P-1)를 연장하는 냉기유로 가이드부(100); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 상기 증발기(E)가 위치되는 일측에서 상기 히터(H)가 위치되는 타측으로 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 일측보다 타측이 상측에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 상부유로(1P-1)를 개폐하는 제1 템프도어(T1)를 더 포함하며, 상기 냉기유로 가이드부(100) 상에 제1 템프도어 안착부(120)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 템프도어(T1)는 슬라이드 방식으로 상기 제1 상부유로(1P-1)의 개도를 제어하며, 상기 제1 상부유로(1P) 폐쇄 시 단부가 상기 제1 템프도어 안착부(120)에 안착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디프로스트 벤트(11)를 개폐하는 디프로스트 도어(11-1)를 더 포함하고, 상기 냉기유로 가이드부(100) 상단에 디프로스트 도어 안착부((130)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 타측 단부가 상기 증발기(E)를 통과한 공기의 이동 방향을 가이드 하는 분리배플(13)의 일측 단부보다 타측에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉기유로 가이드부(100)의 하면에 복수개의 돌기부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 차량용 공조장치는, 증발기를 통과하며 냉각된 공기와 히터를 통과하며 가열된 공기를 충분히 혼합시킨 후 디프로스트 벤트로 유입되게 하므로, 각각의 벤트부를 통해 실내로 유입되는 공기의 온도차를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 증발기를 통과한 공기를 상측 유로와 하측 유로로 분리시키는 분리배플의 일측 단부보다, 증발기를 통과한 냉각 공기가 디프로스트 벤트로 이동하는 유로를 연장하는 냉기유로 가이드부의 타측 단부가 증발기에서 멀리 위치되어, 분리배플이 증발기를 통과한 공기를 상측과 하측으로 균일하게 분배할 수 있는 장점이 있다.

즉, 상측에 위치되는 벤트로 이동하는 공기와 하측에 위치되는 벤트로 이동하는 공기의 유량을 평균화 시킬 수 있는 것이다.

아울러, 냉기유로 가이드부가 하측으로 굴곡된 제1 가이드부와 상측으로 굴곡된 제2 가이드부로 이루어져, 냉기유로를 제어함과 동시에 냉각 공기의 방향성 또한 제어하여 냉각 공기와 가열 공기의 혼합력을 극대화 하는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명인 차량용 공조장치를 나타낸 개념도.(제1 실시예)
도 3은 본 발명인 차량용 공조장치의 나타낸 개념도.(제2 실시예)
도 4는 본 발명인 차량용 공조장치의 분리배플 및 냉기유로 가이드부 설치 위치를 나타낸 개념도.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명인 차량용 공조장치(1000)는 일측에 송풍되는 차량의 내기 또는 외기를 냉각하는 증발기(E)가 형성되고, 타측에 통과되는 공기를 가열하는 히터(H)가 형성되며, 상측에 디프로스트 벤트(11)가 형성되는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 증발기(E)를 통과하여 상기 디프로스트 벤트(11)로 이동하는 제1 상부유로(1P-1)를 연장하는 냉기유로 가이드부(100)를 포함하여 이루어진다.

상세히 설명하면, 상기 증발기(E)를 통과한 공기는 분리배플(13)에 의해 디프로스트 벤트(11)와, 프론트 벤트(14)가 위치되는 상부유로(1P)와 플로어 벤트(15)가 위치되는 하부유로(2P)로 분리되고, 상기 상부유로(1P)는 증발기(E)를 통과한 공기를 즉시 프로스트 벤트(11) 또는 프론트 벤트(14)로 안내하는 제1 상부유로(1P-1)와, 증발기(E)를 통과한 공기를 히터(H)를 통과시킨 후 프로스트 벤트(11) 또는 프론트 벤트(14)로 안내하는 제2 상부유로(1P-2)로 분리되고, 하부유로(2P)는 증발기(E)를 통과한 공기를 히터(H)를 거쳐 플로어 벤트(15)로 안내하는 제1 하부유로(2P-1)와, 증발기(E)를 통과한 공기를 즉시 플로어 벤트(15)로 안내하는 제2 하부유로(2P-2)를 포함하여 이루어지며, 제1 상부유로(1P-1)과 제2 상부유로(1P-2)의 개폐는 상부유로(1P)상에 위치된 제1 템프도어(T1)에 의해 이루어지고, 제1 하부유로(2P-1)과 제2 하부유로(2P-2)의 개폐는 하부유로(2P) 상에 위치되 제2 템프도어(T2)에 의해 이루어진다.

이때, 차량의 공조제어 시스템을 이용하여 상기 프로스트 벤트(14)를 통해 차량 실내로 유입되는 공기는, 상기 제1 상부유로(1P-1)를 통하여 프로스트 벤트(14)로 이동하는 냉각 공기와 제2 상부유로(1P-2)를 거쳐 프로스트 벤트(14)로 이동하는 가열 공기가 혼합되어 온도가 제어된다.

그러나, 종래의 경우 도1에 도시된 바와 같이 제1 상부유로(3)를 거쳐 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 냉각 공기의 이동 경로가 제2 상부유로(4)를 거쳐 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 가열 공기의 이동 경로보다 짧을 뿐만 아니라, 냉각 공기와 가열 공기가 혼합되는 혼합영역(m)이 디프로스트 벤트(1)에 인접하였기 때문에, 제2 상부유로(4)를 통과하여 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 가열공기에 비하여 제1 상부유로(3)를 통과하는 냉각 공기가 프로스트 벤트(1)로 다량 유입되고, 냉각 공기가 디프로스트 벤트(1)로 유입되는 과정에서 가열공기가 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 것을 방해하여, 냉각 공기와 가열 공기의 혼합이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 냉기유로 가이드부(100)를 이용하여 상기 제1 상부유로(1P-1)를 증발기(E)가 위치되는 일측에서 히터(H)가 위치되는 타측으로 연장 형성함으로서, 제1 상부유로(1P-1)의 길이를 길게 하여 제1 상부유로(1P-1)를 통과한 냉각공기가 제1 상부유로(1P-2)를 통과한 가열 공기에 비하여 디프로스트 벤트(11)로 쉽게 유입되어, 가열 공기의 이동을 저해하는 것을 방지함과 동시에, 냉각 공기와 가열 공기가 혼합되는 혼합영역(M)을 디프로스트 벤트(11)에서 멀고 히터(H)에 가깝게 위치시켜 냉각 공기와 가열 공기의 혼합력을 향상시킨 것이다.

또한, 도면상에는 상기 냉기유로 가이드부(100)의 일측 단부가 상기 증발기(E)의 상측에에 결합되고, 타측 단부가 프론트 벤트(14)를 향하여 연장 형성되고, 타측 단부와 디프로스트 벤트를 형성하는 공조장치의 하우징 내면이 보강부재(16)로 연결된 것을 도시하였지만 이는 권장되는 일 실시예이며 상기 냉기유로 가이드부(100)는 이하에 설명되는 다양한 구조 및 형상을 가질 수 있다.

[제1 실시예]

일 실시예로는, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 하면이 일측에서 타측으로 연장 형성된 평평한 형상을 가지게 하여, 냉기유로 가이드부(100)를 통하여 이동하는 공기가 일측에서 타측 방향으로 빠르게 이동하게 함으로서 혼합영역(M)에서, 일측에서 타측 방향으로 빠르게 이동하는 냉각 공기와 타측에서 일측으로 이동하는 가열 공기의 혼합이 원활하게 이루어지게 할 수 있는 것이다.

이때, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 일측보다 타측이 상측에 위치되도록 하여 일측에서 타측으로 이동하는 냉각 공기와 타측에서 일측으로 이동하는 가열 공기와의 교차각도를 일정 이상으로 제어함으로서, 냉각 공기와 가열공기의 이동방향이 역방향으로 이루어져 냉각 공기가 가열공기의 이동을 방해하지 않게 할 수 있음은 물론이다.

[제2 실시예]

또한, 상기 냉기유로 가이드부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 일측에 위치되며 길이방향 중심이 하측에 위치되는 굴곡된 형상의 제1 가이드부(100A)와, 타측에 위치되며 길이방향 중심이 상측에 위치되는 굴곡된 형상의 제2 가이드부(100B)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상세히 설명하면, 제1 상부유로(1P-1)를 이동하는 유체는 상기 냉기유로 가이드부(100)의 하면 형상을 따라 이동하므로, 상기 냉기유로 가이드부(100)를 굴곡시켜 냉각 공기가 이동하는 유로의 길이를 길게 하되, 상기 제2 가이드부(100B)의 중심을 상측에 위치시켜 제2 가이드부(100B)의 타측 단부를 상측에서 하측으로 굴곡지게 형성함으로서, 가이드부(100)를 따라 이동하는 냉각 공기가 제2 가이드부(100B)가 하측에서 상측 방향으로 형성될 경우에 비하여 타측에 위치되는 프론트 벤트 및 히터 쪽으로 많이 이동된 후 가열 공기와 혼합되게 한 것이다.

따라서, 혼합영역(M)이 종래에 비하여 히터 쪽에서 인접 형성되므로, 냉각 공기와 가열 공기의 혼합성이 향상되는 장점이 있다.

아울러, 상기 가이드부(100)는 타측 단부가 상기 증발기(E)를 통과한 공기의 이동 방향을 가이드 하는 분리배플(13)의 일측 단부보다 타측에 위치되는 것을 권장한다.

상세히 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 분리배플(13)의 일측 단부보다 증발기(e)를 통과한 공기가 디프로스트 벤트(1)로 이동하는 유로를 형성하는 공조장치의 내벽면이 일측에 위치될 경우, 증발기(e)를 통과한 공기가 분리배플(13)에 의해 상부유로와 하부유로로 계획된 임의의 유량만큼 분리되기 전에 디프로스트 벤트(1)를 향하여 다량의 공기가 이동하게 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이 분리배플(13)의 일측 단부보다, 냉기유로 가이드부(100)의 타측 단부를 임의의 거리(d) 만큼 더 멀게 위치시켜, 이러한 문제점을 해결한 것이다.

이때, 도면상에는 도시되지 않았지만 상기 가이드부(100)의 하면에 복수개의 돌기를 형성하여 제1 상부유로(1P-1)를 이동하는 냉각 공기의 이동 경로를 한층 연장할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명인 차량용 공조장치는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉기유로 가이드부(100) 상에 상기 제1 템프도어(T1)가 안착되는 제1 템프도어 안착부(120)가 형성되어, 제1 상부유로(1P-1) 폐쇄 시 제1 템프도어(T1)와 냉기유로 가이드부(100) 사이에 유체가 흐를 수 있는 공간이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 제1 템프도어(T1)는 도 4에 도시된 바와 같이 슬라이드 방식으로 이루어져 제1 상부유로(1P)의 개도를 제어할 수 있으나, 필요에 따라 힌지 방식으로 이루어질 수도 있다.

그리고, 상기 디프로스트 벤트(11)는 디프로스트 도어(11-1)에 의해 개폐될 수 있으며, 상기 냉기유로 가이드부(100)의 상단에 상기 디프로스트 도어(11-1)가 안착 가능한 디프로스트 도어 안착부(130)가 형성되어, 디프로스트 도어(11-1)가 개방될 시 공조장치의 내벽과 디프로스트 도어(11-1)가 부딪혀 파손이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 탄성력을 가지는 소프트한 재질로 이루어질 수도 있다.

아울러, 본 발명인 차량용 공조장치는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 템프도어 안착부(120)의 타측에 일측에서 타측 방향으로 연장 형성된 보조 냉기유로 가이드부(121)가 형성될 수 있다.

상세히 설명하면, 상기 제1 템프도어 안착부(120)가 형성되는 위치에 대응하여 상기 냉기유로 가이드부(100)의 길이가 제한되어 냉기유로 가이드부(100)를 통해 혼합영역(M) 발생 위치를 제어하기 용이하지 않을 수 있으므로, 제1 템프도어 안착부(120) 상에 일측에서 타측 방향으로 연장 형성된 보조 냉기유로 가이드부(121)를 형성하여 이러한 문제점을 해결 한 것이다.

이때, 상기 보조 냉기유로 가이드부(121)는 하면이 상기 히터(H)의 상면과 대향 형성되되, 타측 단부가 히터(H)의 일측 단부보다 타측에 위치되어 혼합영역(M)이 히터(H)의 상측에서 발생하게 하는 것을 권장함은 물론이다.

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.

E : 증발기
H : 히터
1P : 상부유로
1P-1 : 제1 상부유로
1P-2 : 제2 상부유로
2P : 하부유로
2P-1 : 제1 하부유로
2P-2 : 제2 하부유로
T1 : 제1 템프도어
T2 : 제2 템프도어
11 : 디프로스트 벤트
11-1 : 디프로스트 도어
13 : 분리배플
100 : 냉기유로 가이드부
110 : 결합부
120 : 제1 템프도어 안착부
130 : 디프로스트 도어 안착부

Claims (10)

1. 일측에 송풍되는 차량의 내기 또는 외기를 냉각하는 증발기(E)가 형성되고, 타측에 통과되는 공기를 가열하는 히터(H)가 형성되며, 상측에 디프로스트 벤트(11)가 형성되는 차량용 공조장치에 있어서,
   상기 증발기(E)를 통과한 냉각 공기와 상기 히터(H)를 통과한 가열 공기가 혼합되는 혼합영역(M);
   상기 증발기(E)를 통과하여 상기 디프로스트 벤트(11)로 이동하는 제1 상부유로(1P-1)를 상기 증발기(E) 측에서 상기 혼합영역(M) 측으로 연장하는 냉기유로 가이드부(100);
   상기 제1 상부유로(1P-1)를 개폐하는 제1 템프도어(T1);
   상기 냉기유로 가이드부(100) 상에 형성된 제1 템프도어 안착부(120);
   상기 디프로스트 벤트(11)를 개폐하는 디프로스트 도어(11-1);
   상기 냉기유로 가이드부(100) 상단에 형성된 디프로스트 도어 안착부(130); 및
   상기 제1 템프도어 안착부(120)에서 상기 혼합영역(M) 측으로 연장 형성되는, 보조 냉기유로 가이드부(121)를 포함하되,
   상기 보조 냉기유로 가이드부(121)는, 디프로스트 도어 안착부(130) 보다, 상기 혼합영역(M) 측으로 연장 형성되고,
   상기 냉기유로 가이드부(100)는,
   상기 혼합영역(M) 측 단부가 끝단으로 갈수록 상측에서 하측으로 형성되어 상기 냉각 공기를 상기 히터(H) 측으로 안내하는, 차량용 공조장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 냉기유로 가이드부(100)는 상기 증발기(E) 측 보다 상기 혼합영역(M) 측이 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 템프도어(T1)는 슬라이드 방식으로 상기 제1 상부유로(1P-1)의 개도를 제어하며, 상기 제1 상부유로(1P-1) 폐쇄 시 단부가 상기 제1 템프도어 안착부(120)에 안착되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 보조 냉기유로 가이드부(121)는 하면이 상기 히터(H)의 상면과 대향 형성되되, 타측 단부가 상기 히터(H)의 일측 단부보다 타측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
   
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 냉기유로 가이드부(100)는 타측 단부가 상기 증발기(E)를 통과한 공기의 이동 방향을 가이드 하는 분리배플(13)의 일측 단부보다 타측에 위치되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 냉기유로 가이드부(100)의 하면에 복수개의 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
    

Images