KR102308749B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 차실내로 전달되는 압축기와 냉매 배관측의 진동과 소음을 효율좋게 감쇄시킬 수 있고, 이를 통해, 차량의 승차감을 개선시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기 및, 이들을 연결하여 냉매가 순환되도록 한 냉매 배관을 포함하며, 증발기는, 공조케이스의 내부유로에 설치되어 내부유로에서 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키는 차량용 공조장치에 있어서, 압축기와 증발기 사이의 냉매 배관 중 특정 냉매 배관부분에 설치되어, 냉매 배관을 통해 차실내로 유입되는 압축기와 냉매 배관측의 진동을 감지하는 진동감지센서와; 진동감지센서에서 입력된 진동 데이터를 처리하여, 진동과 반대되는 파형의 음파제어신호를 출력하는 제어부와; 제어부의 음파제어신호에 따라 진동감지센서에서 감지된 진동과 반대되는 파형의 음파를 출력하여, 압축기와 냉매 배관측의 진동과, 진동으로 인한 소음을 감쇄시키는 스피커부를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차실내로 전달되는 압축기와 냉매 배관측의 진동과 소음을 효율좋게 감쇄시킬 수 있고, 이를 통해, 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 공조장치에 관한 것이다.
차량의 승차감을 저하시키는 가장 큰 원인으로서, 소음을 들 수 있다. 차량의 소음은 다양한 종류가 있는데, 그 중에서도 공조장치의 소음이 있다.
공조장치의 소음은, 에어컨 압축기에서 발생되는 진동과 소음, 고압 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음, 공조케이스의 블로어에서 발생되는 진동과 소음이 있다. 이러한 진동과 소음은, 차실내로 전달될 시에 차량의 승차감을 현저하게 저하시킨다.
특히, 차실내로 전달된 소음과 진동은, 차실내의 탑승객에게 심한 스트레스를 준다. 이로써, 차량의 승차감을 저하시킴은 물론 운전자에게 피로감을 주어 안전운전에 많은 지장을 준다.
따라서, 공조장치의 소음은, 승차감의 향상과 운전자의 안전운전을 위해 반드시 저감시킬 필요가 있다.
공조장치의 소음을 저감시키는 방법으로서, 공조장치의 소음과 반대되는 파형의 음파를 스피커로 출력하여, 공조장치의 소음을 상쇄시키는 ANC(Active Noise Control) 기술이 있다.
이 기술은, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(1)내에 마이크(3)와 스피커(5)를 설치한 것으로, 마이크(3)를 통해 공조케이스(1)의 내부 소음을 획득한 다음, 획득한 소음과 반대되는 파형의 음파를 스피커(5)를 통해 공조케이스(1)의 내부로 출력한다. 따라서, 공조케이스(1)의 소음을 상쇄시켜 공조 소음을 저감시킨다.
그런데, 이러한 종래의 ANC 기술은, 공조 소음을 감쇄하기 위한 마이크(3)와 스피커(5)가 공조케이스(1)의 내부에 설치되는 구조이므로, 공조케이스(1)의 내부에서 발생되는 소음은 감쇄시킬 수 있지만, 공조케이스(1) 이외의 부분에서 발생되는 진동과 소음은 감쇄시킬 없다는 단점이 있다.
특히, 공조케이스(1)의 내부의 소음은, 대부분이 블로어(7)에서 발생되므로, 공조케이스(1)의 내부에 설치되는 종래의 마이크(3)와 스피커(5)는, 블로어(7)의 소음에 대응하여 작동될 뿐, 블로어(7)의 소음 이외의 소음과 진동, 예를 들면, 에어컨 압축기에서 발생되는 진동과 소음, 고압 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음에는 대응할 수 없다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 에어컨 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음은 감쇄시킬 수 없다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에, 에어컨 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음이 차실내로 전달될 경우, 이에 대응할 수 없다는 결점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 공조케이스 이외의 에어컨 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음을 감쇄시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 에어컨 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음을 감쇄시킬 수 있도록 구성함으로써, 에어컨 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음이 차실내로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해, 차실내의 승차감을 현저하게 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기 및, 이들을 연결하여 냉매가 순환되도록 한 냉매 배관을 포함하며, 상기 증발기는, 공조케이스의 내부유로에 설치되어 상기 내부유로에서 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 압축기와 증발기 사이의 냉매 배관 중 특정 냉매 배관부분에 설치되어, 상기 냉매 배관을 통해 차실내로 유입되는 상기 압축기와 냉매 배관측의 진동을 감지하는 진동감지센서와; 상기 진동감지센서에서 입력된 진동 데이터를 처리하여, 상기 진동과 반대되는 파형의 음파제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 음파제어신호에 따라 상기 진동감지센서에서 감지된 진동과 반대되는 파형의 음파를 출력하여, 상기 압축기와 냉매 배관측의 진동과, 상기 진동으로 인한 소음을 감쇄시키는 스피커부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진동감지센서는, 상기 압축기와 증발기 사이의 냉매 배관 중, 엔진룸측의 대시패널에 근접한 냉매 배관부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 진동감지센서는, 상기 대시패널에 근접한 냉매 배관부분 중, 상기 팽창밸브의 입구측부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 스피커부는, 상기 공조케이스의 내부유로에 설치되는 내부 스피커를 포함하며; 상기 내부 스피커는, 상기 공조케이스의 내부에 진동 소음 감쇄 음파를 출력하여, 상기 공조케이스에 전달된 상기 압축기와 냉매 배관측의 진동 및 소음을 감쇄시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 내부 스피커는, 상기 공조케이스의 내부유로 중, 상기 증발기를 통과한 공기와, 히터코어를 통과한 공기가 합쳐지는 에어믹싱영역부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 스피커부는, 차실내에 설치되는 오디오 장치의 스피커들을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 오디오 장치의 스피커들이, 차실내에 진동 소음 감쇄 음파를 출력할 수 있도록 제어하여, 차실내로 전달된 상기 압축기와 냉매 배관측의 진동 및 소음을 감쇄시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 압축기와 냉매 배관측의 진동과 소음을 직접 감지한 다음, 감지된 진동과 소음에 반대되는 파형의 음파를 차실내측 부분에 출력하는 구조이므로, 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음을 효율좋게 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음을 감쇄시킬 수 있으므로, 압축기와 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음이 차실내로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해, 차실내의 승차감을 현저하게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치에 설치되는 ANC 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 구성하는 ANC 장치를 상세하게 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2와 도 3을 참조하여 차량용 공조장치에 대해 간략하게 살펴본다.
차량용 공조장치는, 압축기(10)와 응축기(12)와 팽창밸브(14)와 증발기(16) 및, 이들을 서로 연결하는 냉매배관(18)을 구비한다.
압축기(10)는 기화된 냉매를 고온,고압의 가스로 압축하고, 응축기(12)는 고온,고압의 냉매를 액화시키며, 팽창밸브(14)는 액화된 냉매를 저온,저압으로 팽창시킨다.
증발기(16)는, 공조케이스(20)의 내부유로(22)에 설치되며, 팽창밸브(14)에서 팽창된 저온,저압의 냉매를 유입한 후, 공조케이스(20)의 내부유로(22) 공기와 열교환시켜 냉기를 발생시키고, 발생된 냉기를 차실내로 공급하여 차실내를 냉방한다.
통상적으로, 압축기(10)와 응축기(12)와 팽창밸브(14)는 대시패널(Dash Panel)(24)을 기준으로 엔진룸(26)측에 설치되고, 증발기(16)는 공조케이스(20)와 함께 차실내(28)측에 설치된다.
한편, 증발기(16)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공조케이스(20)의 내부유로(22)를 따라 이송되는 공기를 냉각시키는데, 이렇게 냉각된 냉풍은 냉풍유로(22a)를 따라 이송하고, 냉풍유로(22a)를 따라 이송된 냉풍은 온풍유로(22b)의 히터코어(22c)를 통과한 온풍과 에어믹싱영역(A)에서 믹싱되면서 각 공기토출벤트(22d)들을 통해 차실내로 공급된다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 에어컨 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동을 감지하는 진동감지센서(30)를 포함한다.
진동감지센서(30)는, 압축기(10)에서 발생된 진동과, 냉매배관(18)에서 발생되는 진동 등을 동시에 감지할 수 있는 위치, 예를 들면, 압축기(10)와 증발기(16) 사이의 냉매배관(18) 중 특정 부분에 설치된다.
바람직하게는, 진동감지센서(30)가, 압축기(10)와 증발기(16) 사이의 냉매배관(18) 중, 엔진룸(26)측의 대시패널(24)에 대응되는 냉매배관(18)부분, 특히, 대시패널(24)에 근접한 냉매배관(18)부분에 설치되는 것이 좋다.
더욱 바람직하게는, 진동감지센서(30)가 대시패널(24)에 근접한 냉매배관(18)부분 중, 팽창밸브(14)의 입구측부분에 설치되는 것이 좋다.
이렇게 구성한 이유는, 압축기(10)에서 발생된 진동과 소음 및, 냉매배관(18)에서 발생되는 진동과 소음은, 대부분이 상기 냉매배관(18)을 통해 차실내(28)측으로 전달되므로, 상기 냉매배관(18)부분의 진동을 감지하면, 압축기(10)와 냉매배관(18)에서 발생된 각종 진동과 소음을 동시에 가장 효율적으로 감지할 수 있기 때문이다.
특히, 진동감지센서(30)를, 대시패널(24) 부근의 팽창밸브(14)의 입구측부분에 설치함으로써, 차실내(28)로 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)의 진동과 소음을 최종적으로 감지할 수 있게 된다.
그리고 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 진동감지센서(30)에서 감지된 진동 데이터를 처리하는 제어부(40)를 구비한다.
제어부(40)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 진동감지센서(30)로부터 진동 데이터가 입력되면, 입력된 진동 데이터를 처리하여, 상기 진동과 반대되는 파형의 "음파제어신호"를 출력한다. 특히, 후술하는 스피커부(50)로 출력한다.
그리고 본 발명의 공조장치는, 제어부(40)의 "음파제어신호"에 따라, 진동감지센서(30)에서 감지된 진동과 반대되는 파형의 음파를 출력하는 스피커부(50)를 구비한다.
스피커부(50)는, 공조케이스(20)의 내부유로(22)에 설치되는 내부 스피커(52)를 포함한다.
내부 스피커(52)는, 공조케이스(20)의 내부유로(22) 중, 냉풍유로(22a)와 온풍유로(22b)의 하류측 부분에 설치된다.
특히, 증발기(16)를 통과한 공기와, 히터코어(22c)를 통과한 공기가 합쳐지는 부분, 예를 들면, 냉풍유로(22a)와 온풍유로(22b) 하류측의 에어믹싱영역(A)에 대응되는 공조케이스(20)부분에 설치되도록 구성된다.
이러한 내부 스피커(52)는, 공조케이스(20)에 전달된 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동, 소음과 반대되는 파형의 음파를 출력한다.
따라서, 공조케이스(20)를 통해 차실내(28)로 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동, 소음을 감쇄시킨다. 이로써, 차실내(28)로 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동 및 소음을 저감시킨다. 그 결과, 차실내의 승차감을 개선시킨다.
한편, 스피커부(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 차실내(28)의 양쪽 도어와, 인스트루먼트 패널(Instrument Panel), 리어 커버링 쉘프(Rear Covering Shelf), 루프(Roof) 등에 설치되는 오디오 장치의 스피커(54)를 더 포함한다.
오디오 장치의 스피커(54)는, 제어부(40)의 "음파제어신호"에 따라, 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동, 소음과 반대되는 파형의 음파를 차실내(28)에 출력한다.
따라서, 차실내(28)로 직접 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동, 소음을 감쇄시킨다. 이로써, 차실내(28)로 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동 및 소음을 저감시킨다. 그 결과, 차실내의 승차감을 개선시킨다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동과 소음을 직접 감지한 다음, 감지된 진동과 소음에 반대되는 파형의 음파를 차실내측 부분에 출력하는 구조이므로, 압축기(10)와 냉매배관(18)에서 발생되는 진동과 소음을 효율좋게 감쇄시킬 수 있다.
또한, 압축기(10)와 냉매배관(18)에서 발생되는 진동과 소음을 감쇄시킬 수 있으므로, 압축기(10)와 냉매배관(18)에서 발생되는 진동과 소음이 차실내로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해, 차실내의 승차감을 현저하게 개선시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 압축기 12: 응축기
14: 팽창밸브(Valve) 16: 증발기
18: 냉매배관 20: 공조케이스(Case)
22: 내부유로 22a: 냉풍유로
22b: 온풍유로 22c: 히터코어(Heater Core)
22d: 공기토출벤트(Vent) 24: 대시패널(Dash Panel)
26: 엔진룸(Engine Room) 28: 차실내
30: 진동감지센서(Sensor) 40: 제어부
50: 스피커부 52: 내부 스피커(Speaker)
54: 오디오 장치의 스피커 A: 에어믹싱영역

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 압축기(10)와 응축기(12)와 팽창밸브(14)와 증발기(16) 및, 이들을 연결하여 냉매가 순환되도록 한 냉매배관(18)을 포함하며, 상기 증발기(16)는, 공조케이스(20)의 내부유로(22)에 설치되어 상기 내부유로(22)에서 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 압축기(10)와 증발기(16) 사이의 냉매배관(18) 중 특정 냉매배관(18)부분에 설치되어, 상기 냉매배관(18)을 통해 차실내로 유입되는 상기 압축기(10)와 냉매 배관측의 진동을 감지하는 진동감지센서(30)와;
    상기 진동감지센서(30)에서 입력된 진동 데이터를 처리하여, 상기 진동과 반대되는 파형의 음파제어신호를 출력하는 제어부(40)와;
    상기 제어부(40)의 음파제어신호에 따라 상기 진동감지센서(30)에서 감지된 진동과 반대되는 파형의 음파를 출력하여, 상기 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동과, 상기 진동으로 인한 소음을 감쇄시키는 스피커부(50)를 포함하고;
    상기 진동감지센서(30)는,
    상기 압축기(10)와 증발기(16) 사이의 냉매배관(18) 중, 엔진룸(26)측의 대시패널(24)에 근접한 냉매배관(18)부분에 설치되어 있되, 상기 대시패널(24)에 근접한 냉매배관(18)부분 중, 상기 팽창밸브(14)의 입구측부분에 설치되어, 차실내(28)로 전달되는 압축기(10)와 냉매배관(18)의 진동과 소음을 최종적으로 감지할 수 있으며;
    상기 스피커부(50)는,
    상기 공조케이스(20)의 내부유로(22)에 설치되는 내부 스피커(52)를 포함하며;
    상기 내부 스피커(52)는, 상기 공조케이스(20)의 내부에 진동 소음 감쇄 음파를 출력하여, 상기 공조케이스(20)에 전달된 상기 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동 및 소음을 감쇄시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 내부 스피커(52)는,
    상기 공조케이스(20)의 내부유로(22) 중, 상기 증발기(16)를 통과한 공기와, 히터코어(22c)를 통과한 공기가 합쳐지는 에어믹싱영역(A)부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 스피커부(50)는,
    차실내에 설치되는 오디오 장치의 스피커(54)들을 포함하며,
    상기 제어부(40)는,
    상기 오디오 장치의 스피커(54)들이, 차실내에 진동 소음 감쇄 음파를 출력할 수 있도록 제어하여, 차실내로 전달된 상기 압축기(10)와 냉매배관(18)측의 진동 및 소음을 감쇄시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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