KR102422945B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 증발기의 입,출구파이프에서 발생하는 응축수를 배수하도록 공조케이스의 내측에 배수유로를 형성하되, 상기 배수유로의 일측에 바람막이수단을 형성함으로써, 상기 공조케이스내를 유동하는 바람이 상기 배수유로를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않아 응축수의 배수성을 향상 할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air conditioner for vehicle}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 증발기의 입,출구파이프에서 발생하는 응축수를 배수하도록 공조케이스의 내측에 배수유로를 형성하되, 상기 배수유로의 일측에 바람막이수단을 형성함으로써, 응축수의 배수성을 향상한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량의 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 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.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.
도 1 은 이러한 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 구성도로써, 도시된 바와 같이, 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 일측에 형성되고, 상기 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내외기전환도어(23)가 설치되며, 내,외기를 공조케이스(40)의 공기유입구(43)측으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하여 이루어진 송풍장치(10)와, 상기 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 설치된 공조케이스(40)로 구성된다.
또한, 상기 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 조절하게 된다.
아울러, 상기 복수개의 공기토출구(44)에는 각각 모드도어(46)가 설치되어 다양한 공조모드에 따라 해당 공기토출구(44)를 개폐하게 된다.
도 2 는 상기한 공조장치 중에서 세미 센터 타입(Semi center type) 공조장치(1)를 나타내는 사시도로써, 상기 공조장치(1)는 입구측에 공기유입구(43)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(44)가 형성된 공조케이스(40)와, 상부측에 형성된 내기유입구 및 외기유입구(22)를 통해 내,외기를 선택적으로 도입하여 상기 공기유입구(43)측으로 강제송풍하는 송풍장치(10)로 구성된다.
또한, 상기 공조케이스(40)의 내부에는 증발기(41) 및 히터코어(미도시)가 순차적으로 설치되며, 아울러 상기 공조케이스(40)의 내부에는 온도조절을 위한 온도조절도어(미도시) 및 다양한 공조모드를 수행하기 위한 모드도어(미도시)들이 설치되어 있다.
상기 증발기(41)는 냉매를 유입,배출할 수 있도록 일측면에 입,출구파이프(41a)가 돌출되게 형성되며, 상기 입,출구파이프(41a)의 끝단부측에는 팽창밸브(미도시)나 에어컨 배관과의 결합을 위해 플랜지(41b)가 결합되어 있다.
아울러, 상기 입,출구파이프(41a)의 플랜지(41b)가 공조케이스(40)의 외부로 노출되는데, 이때 상기 공조케이스(40)의 전방측면에는 외부로 노출되는 상기 입,출구파이프(41a)를 지지하도록 파이프지지부(47)가 관통되게 형성된다.
또한, 상기 플랜지(41b) 후방측의 입,출구파이프(41a)상에는 픽스츄어(48)가 설치되어, 상기 입,출구파이프(41a)를 상기 공조케이스(40)의 파이프지지부(47)에 고정시키게 된다.
한편, 상기 공조케이스(40)는 통상적으로 상부케이스(40a)(40b)와, 응축수의 누설을 방지하기 위해 별도의 일체형 하부케이스(40c)가 서로 결합되는 구조로 되어 있으며, 도 3과 같이 상기 상부케이스(40a)(40b)와 하부케이스(40c)의 사이에 증발기(41)를 조립하는 구조로 되어 있다. 여기서 상기 상,하부케이스(40a)(40b)의 결합면에 상기 파이프지지부(47)가 형성되므로 파이프지지부(47)도 상,하로 각각 분할되어 있다.
이와 같은 공조장치(1)에 의하면 상기 송풍장치(10)의 작동으로 상기 공조케이스(40)의 내부로 송풍된 공기는 증발기(41)를 통과하게 되고 이 공기는 온도조절도어에 의해 히터코어를 선택적으로 거치는 과정에서 냉각 또는 가열되며, 이와 같이 냉각 또는 가열된 공기는 상기 다수의 공기토출구(44)와 연결된 각 덕트(미도시)를 통해 차량 실내로 공급됨으로써 냉방 또는 난방작용을 하게 되는 것이다.
그리고, 차량 에어컨 시스템의 작동시, 상기 증발기(41)는 그 내부에 차가운 냉매가 순환되기 때문에 외부 공기와의 열교환 과정에서 상기 증발기(41) 주위에는 응축수가 발생한다. 물론, 상기 증발기(41)의 입,출구파이프(41a)에도 응축수가 발생하게 된다.
상기 증발기(41)에서 발생하는 응축수는 중력방향으로 흘러내리면서 증발기(41)의 하부측에 위치한 공조케이스(40)의 드레인부를 통해 곧바로 외부로 배출되지만, 도 4와 같이 상기 입,출구파이프(41a)에서 발생하는 응축수는 파이프지지부(47) 공간으로 낙하한 후, 공조케이스(40)의 내측면을 타고 흘러내려 배수되게 된다.
그러나, 상기 송풍장치(10)를 통해 공조케이스(40)내로 송풍되는 바람에 의한 영향으로 상기 공조케이스(40)의 내측면을 타고 흘러내리는 응축수의 배수가 방해되어 응축수의 배수가 원활하지 못한 문제점 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 증발기의 입,출구파이프에서 발생하는 응축수를 배수하도록 공조케이스의 내측에 배수유로를 형성하되, 상기 배수유로의 일측에 바람막이수단을 형성함으로써, 상기 공조케이스내를 유동하는 바람이 상기 배수유로를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않아 응축수의 배수성을 향상할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입,출구파이프를 구비한 증발기와, 상기 증발기가 내부에 설치되며 일측면에는 상기 입,출구파이프를 지지하도록 파이프지지부가 관통 형성된 공조케이스를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스에는, 상기 입,출구파이프에서 발생하는 응축수를 공조케이스내의 바닥측으로 안내하는 배수유로가 형성되고, 상기 공조케이스의 내측면에는 상기 공조케이스내를 유동하는 바람이 상기 배수유로를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않도록 바람막이수단이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 증발기의 입,출구파이프에서 발생하는 응축수를 배수하도록 공조케이스의 내측에 배수유로를 형성하되, 상기 배수유로의 일측에 바람막이수단을 형성함으로써, 상기 공조케이스내를 유동하는 바람이 상기 배수유로를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않아 응축수의 배수성이 향상된다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 세미 센터 타입 공조장치를 나타내는 사시도,
도 3은 종래의 세미 센터 타입 공조장치에서 상,하부케이스를 분해한 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 종래의 세미 센터 타입 공조장치에서 증발기의 입,출구파이프가 공조케이스의 파이프지지부에 배치된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 상,하부케이스를 분해한 상태를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 공조케이스의 파이프지지부 하측에 배수유로 및 바람막이수단을 형성한 상태를 나타내는 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(112)가 형성되고 타측에는 공기토출구인 디프로스트 벤트(113), 페이스 벤트(114), 플로어 벤트(115)가 형성되며, 내부에는 상기 공기유입구(112)와 각 벤트(113)(114)(115)들을 연통시키도록 공기통로(111)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 공기통로(111)상에 순차적으로 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 통로와 상기 히터코어(102)를 통과하는 통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(116)를 포함하여 구성된다.
상기 공조케이스(110)는 차량실내와 엔진룸을 구획하는 대쉬패널(dash panel)(105)의 후방측에 인접하여 설치된다.
또한, 상기 증발기(101)를 거친후 히터코어(102)를 선택적으로 거친 공기를 차실내의 특정위치와 연통하는 각 덕트(미도시)로 선택적으로 배분할 수 있도록 상기 각 벤트(113)(114)(115)에는 다수의 모드도어(113a)(114a)(115a)가 설치된다.
한편, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(112)에는 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.
그리고, 상기 증발기(101)는 복수개의 튜브를 적층하여 이루어지며 상기 각 튜브들의 사이에는 방열핀이 설치되고, 일측면에는 냉매를 유입하고 배출할 수 있도록 입,출구파이프(101a)가 전방측으로 돌출되게 설치된다.
또한, 상기 입,출구파이프(101a)의 끝단부에는 팽창밸브(미도시)나 에어컨 배관과의 결합을 위해 플랜지(101b)가 결합되어 있다. 상기 플랜지(101b)는 입,출구파이프(101a)를 일정간격 이격시킨 상태로 결합된다.
아울러, 상기 입,출구파이프(101a)의 플랜지(101b)는 상기 공조케이스(110)의 외부로 노출되는데, 이때 상기 공조케이스(110)의 일측면(전방측면)에는 외부로 노출되는 상기 입,출구파이프(101a)를 지지하도록 파이프지지부(130)가 관통되게 형성된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)는 상부케이스(110a,110b)와 하부케이스(110c)가 결합되어 이루어지는데, 즉, 상기 파이프지지부(130)를 기준으로 상부케이스(110a,110b)와 하부케이스(110c)로 분할되게 된다.
이때, 상기 상부케이스(110a,110b)는 상기 증발기(101)의 상부측에 위치하며 분할된 좌,우측 케이스가 결합되는 구조로 되어 있고, 상기 하부케이스(110c)는 상기 증발기(101)의 하부측에 위치함과 아울러 증발기(101)의 장착성을 위해 상부케이스(110a,110b)와 탈착가능한 분리형으로 제작되며 아울러 하나의 몸체로 이루어져 응축수의 누수를 방지하게 된다.
또한, 상기 하부케이스(110c)에는 상기 증발기(101)에서 발생하는 응축수가 공조케이스(110)의 외부로 원활하게 배출될 수 있도록 하부에 드레인부(110d)가 형성된다.
한편, 상기 파이프지지부(130)를 기준으로 상,하부케이스(110a,110b)(110c)가 분할되기 때문에 상기 파이프지지부(130)도 상,하로 분할되어 파이프지지부(130)의 반쪽은 상부케이스(110a)에 형성되고 나머지 반쪽은 하부케이스(110c)에 형성된다. 따라서, 상,하부케이스(110a,110b)(110c)의 결합시 하나의 파이프지지부(130)가 형성되는 것이다.
그리고, 상기 플랜지(101b) 후방측의 입,출구파이프(101a)상에는 픽스츄어(120)가 설치된다.
즉, 상기 픽스츄어(120)는 상기 입,출구파이프(101a) 외주면에 결합되며, 이때 픽스츄어(120)의 둘레는 상기 파이프지지부(130)에 결합됨으로써, 상기 공조케이스(110)에 대해 입,출구파이프(101a)의 위치를 고정하게 된다.
이때, 상기 픽스츄어(120)의 둘레에는 상기 파이프지지부(130)와 결합되도록 결합홈(미도시)이 형성되어, 상기 픽스츄어(120)의 결합홈이 상기 파이프지지부(130)에 끼움 결합된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)에는, 상기 입,출구파이프(101a)에서 발생하는 응축수를 공조케이스(110)내의 바닥측으로 안내하는 배수유로(140)가 형성된다.
상기 배수유로(140)는, 상기 공조케이스(110)에 일정 깊이로 형성되어 상기 입,출구파이프(101a)에서 낙하하는 응축수를 수용하는 수용유로부(141)와, 상기 수용유로부(141)에 수용된 응축수를 공조케이스(110)의 내측으로 배출하는 배출슬릿(143)으로 이루어진다.
상기 수용유로부(141)는, 상기 공조케이스(110)의 내측에서 상기 파이프지지부(130) 보다 낮은 위치에 일정 깊이 및 일정 폭으로 형성되어 상기 응축수를 수용하게 된다.
상기 배출슬릿(143)은, 상기 수용유로부(141)의 상단에서부터 하단까지 형성되며, 즉, 상기 수용유로부(141)에서 공조케이스(110)의 내측을 향하는 벽을 일정폭으로 관통시켜 배출슬릿(143)을 형성한 것이다.
이때, 상기 배출슬릿(143)은, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 응축수의 배출이 원활하도록 하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 내측면에는, 상기 배출슬릿(143)에서 배출된 응축수를 공조케이스(110)의 바닥측으로 안내하는 안내유로부(142)가 형성된다.
상기 안내유로부(142)는, 상기 공조케이스(110)의 내측면에 일정 깊이로 형성되며 상기 응축수가 흘러내리도록 수직방향으로 길게 형성된다.
이때, 안내유로부(142)의 상단은 상기 배출슬릿(143)의 하단과 연결되고, 하단은 공조케이스(110)내의 바닥면까지 연장되어 형성된다.
따라서, 상기 입,출구파이프(101a)에서 발생한 응축수는 상기 수용유로부(141)내로 낙하하여 수용된 후, 상기 배출슬릿(143)를 통해 배출되는데, 이때 상기 배출슬릿(143)에서 배출된 응축수는 상기 안내유로부(142)를 따라 공조케이스(110)내의 바닥면까지 흘러내리게 되며, 이후 공조케이스(110) 하측의 드레인부(110d)를 통해 외부로 배수되게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 내측면에는 상기 공조케이스(110)내를 유동하는 바람이 상기 배수유로(140)를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않도록 바람막이수단(150)이 형성된다.
상기 바람막이수단(150)은, 상기 배수유로(140) 일측의 공조케이스(110) 내측면에 바람막이 리브(151)를 돌출 형성하여 이루어진다.
이때, 상기 바람막이 리브(151)는, 상기 공조케이스(110)의 내측면에서 상기 배수유로(140) 보다 공기유동방향 상류측에 형성된다.
또한, 상기 바람막이 리브(151)는, 상기 배수유로(140)의 안내유로부(142) 일측에 평행하게 구비되며, 안내유로부(142) 전구간에 대응되는 길이로 형성된다.
한편, 상기 바람막이 리브(151)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에서 증발기(101) 상류측의 바람 유동방향에 대해 직각으로 배치된다.
따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 바람이 송풍되더라도 상기 배수유로(140)를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않아 응축수의 배수성을 향상할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 상기 송풍장치로부터 송풍된 바람은 상기 공조케이스(110)의 내부로 유입되어 증발기(101)를 통과하게 된다.
상기 증발기(101)를 통과하는 바람은 증발기(101)내의 냉매와 열교환하면서 차갑게 바뀌게 되고, 이후 온도조절도어(116)에 의해 상기 히터코어(102)를 통과하면서 온풍으로 바뀌거나 히터코어(102)를 바이패스하여 냉풍 상태로 유동하게 된다.
계속해서, 상기 히터코어(102)를 통과하거나 바이패스한 공기는 공기토출구를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방 또는 난방하게 된다.
상기의 과정에서, 상기 증발기(101)의 표면과 입,출구파이프(101a)에는 응축수가 발생하게 되는데, 상기 증발기(101)의 표면에서 발생하는 응축수는 하측방향으로 흘러내려 공조케이스(110) 하측의 드레인부(110d)를 통해 외부로 배수된다.
또한, 상기 입,출구파이프에서(101a) 발생하는 응축수는 상기 배수유로(140)의 수용유로부(141)내로 낙하하여 수용된 후, 상기 배출슬릿(143)를 통해 배출되는데, 이때 상기 배출슬릿(143)에서 배출된 응축수는 상기 안내유로부(142)를 따라 공조케이스내(110)의 바닥면까지 흘러내리게 되며, 이후 공조케이스(110) 하측의 드레인부(101d)를 통해 외부로 배수되게 된다.
이때, 상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍되는 바람을 상기 바람막이 리브(151)가 막아주기 때문에 상기 배수유로(140)를 따라 흐르는 응축수에 대해 바람의 영향이 최소화되어 응축수의 배수성이 향상되게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 공조케이스(110)의 파이프지지부(130) 하측에 배수유로(140) 및 바람막이 리브(151)를 형성한 구성을 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리 피스 타입 공조장치, 좌,우 독립제어 공조장치 등 모든 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.
100: 공조장치 101: 증발기
101a: 입,출구파이프 101b: 플랜지
102: 히터코어 110: 공조케이스
110a,110b: 상부케이스 110c: 하부케이스
110d: 응축수 배출구
111: 공기통로 112: 공기유입구
113: 디프로스트 벤트 113a,114a,115a: 모드도어
114: 페이스 벤트 115: 플로어 벤트
116: 온도조절도어 120: 픽스츄어
130: 파이프지지부 140: 배수유로
141: 수용유로부 142: 안내유로부
143: 배출슬릿
150: 바람막이수단 151: 바람막이 리브

Claims (7)

  1. 입,출구파이프(101a)를 구비한 증발기(101)와, 상기 증발기(101)가 내부에 설치되며 일측면에는 상기 입,출구파이프(101a)를 지지하도록 파이프지지부(130)가 관통 형성된 공조케이스(110)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스(110)에는 상기 입,출구파이프(101a)에서 발생하는 응축수를 공조케이스(110)내의 바닥측으로 안내하는 배수유로(140)가 형성되고, 상기 공조케이스(110)의 내측면에는 상기 공조케이스(110)내를 유동하는 바람이 상기 배수유로(140)를 따라 흐르는 응축수를 방해하지 않도록 바람막이수단(150)이 형성되며,
    상기 바람막이수단(150)은 상기 배수유로(140) 일측의 공조케이스(110) 내측면에 바람막이 리브(151)를 돌출 형성하여 이루어지고, 상기 바람막이 리브(151)는 상기 공조케이스(110)의 내측면에서 상기 배수유로(140) 보다 공기유동방향 상류측에 형성되되,
    상기 바람막이 리브(151)는 공조케이스(110)의 내부에서 증발기(101)의 상류측의 바람 유동방향에 대해 직각으로 배치되고,
    상기 배수유로는 증발기(101)의 전단인 증발기(101)와 마주하는 공조케이스에 형성되며,
    상기 바람막이 리브(151)는 배수유로(140)의 전단에 배수유로(140)보다 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수유로(140)는, 상기 공조케이스(110)에 일정 깊이로 형성되어 상기 입,출구파이프(101a)에서 낙하하는 응축수를 수용하는 수용유로부(141)와, 상기 수용유로부(141)에 수용된 응축수를 공조케이스(110)의 내측으로 배출하는 배출슬릿(143)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수용유로부(141)는, 상기 공조케이스(110)의 내측에서 상기 파이프지지부(130) 보다 낮은 위치에 형성되고,
    상기 배출슬릿(143)은, 상기 수용유로부(141)의 상단에서부터 하단까지 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배출슬릿(143)은, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 응축수의 배출이 원활하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 내측면에는, 상기 배출슬릿(143)에서 배출된 응축수를 공조케이스(110)의 바닥측으로 안내하는 안내유로부(142)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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