KR102531526B1

KR102531526B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR102531526B1
Application number: KR1020160079152A
Authority: KR
Inventors: 강인근; 한성석; 김영근; 한규익; 고재우
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2023-05-16
Also published as: KR20180001616A

Abstract

하나의 슬라이딩 도어를 이용하여 후석 콘솔 모드를 제어 가능하여 2층류 및 3존 제어를 수행할 수 있는 2층류 차량용 공조장치가 개시된다. 2층류 차량용 공조장치는 내기유입구와 외기유입구가 분할 형성되고 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기통로에 순차로 구비되는 증발기 및 히터코어를 포함하며, 상기 공조케이스의 공기통로는 전석 공기통로와 후석 공기통로로 이루어지고, 상기 후석 공기통로의 개도를 조절하는 후석 모드도어를 구비하며; 상기 후석 모드도어는 슬라이딩 구조로 이루어져, 후석 모드도어의 슬라이딩에 따라 상기 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통된다.

Description

차량용 공조장치{TWO LAYER TYPE AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방시 디포깅 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 한 2층류 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.

특히, 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 2층류(2 Layer) 공조장치가 개발되었다. 겨울철 난방 주행시 창문에 서리는 성에를 제거하기 위해서는 저습한 차가운 외기가 효과적이지만, 실내온도가 낮아지는 결과가 초래된다. 2층류 공조장치는 난방시 디포깅을 위해 차량 상부에는 외기를 공급하고 하부에는 내기를 순환시키는 내외기 2층 공기 유동을 실현함으로써, 상부로 공급되는 신선하고 저습한 외기를 이용하여 성에를 효과적으로 제거하는 동시에 탑승자에게 신선한 외부 공기를 제공하고, 따뜻한 내기를 하부로 공급하여 높은 난방 성능을 유지하도록 한다.

도 1은 종래의 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 2층류 차량용 공조장치(1)는 공조케이스(10)를 구비한다. 공조케이스(10)는 내부에 일정 형태의 공기통로가 형성되고, 공기통로의 입구 측에는 분리벽(14c)에 의해 구획된 내,외기유입구(14a)(14b)가 형성되며, 출구 측에는 다수의 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 디프로스트벤트(16), 페이스벤트(17), 전석 플로어벤트(18), 후석 플로어벤트(19)로 이루어진다.

공조케이스(10)의 입구 측에는 블로어 유닛(5)이 구비되며, 공조케이스(10)의 내부에는 내,외기유입구(14a)(14b) 측에서부터 일정 간격을 두고 증발기(2)와 히터코어(3)가 설치된다. 히터코어(3)의 전방에는 상기 히터코어(3)의 전방 공기통로(10c) 및 상측의 공기통로(10d)를 선택적으로 개폐하는 제1 템프도어(11) 및 제2 템프도어(12)가 구비된다.

제2 템프도어(12)는 후단부가 히터코어(3)의 대략 중앙 높이에서 회동 가능하게 설치되어 히터코어(3)의 중앙에서부터 하부를 개폐하며, 그 자유단부가 분리벽(14c)과 대응되는 증발기(2)의 대략 중앙부까지 회동하여 내,외기를 분리한다. 그리고, 제1 템프도어(11)는 후단부가 히터코어(3)의 상단부에 회동 가능하게 설치되면서 그 자유단부가 상부와 상측 공기통로(10d)를 선택적으로 개폐한다.

공기토출구에는 디프로스트벤트(16)와 페이스벤트(17)를 향하는 공기량을 조절하도록 디프로스트도어(13a)와 페이스도어(13b)가 구비된다. 또한, 전석 플로어벤트(18)와 후석 플로어벤트(19)를 향하는 공기량을 조절할 수 있도록 격벽(10b)의 상부측에 플로어도어(13c) 및 격벽(10b)의 하부측에 바이패스도어(13d)가 구비된다.

바이패스도어(13d)는 2층류 모드 시 그 자유단부가 히터코어(3)의 중앙부까지 회동함으로써 히터코어(3)를 통과한 외기가 디프로스트벤트(16) 및 페이스벤트(17) 측으로 유동하게 하며 내기는 후석 플로어벤트(19) 및 전석 플로어벤트(18) 측으로 유동하게 한다.

2층류 모드 시, 제1 템프도어(11)는 히터코어(3)의 상측 공기통로(10d)를 폐쇄하고 제2 템프도어(12)는 그 자유단부가 증발기(2)의 중앙부까지 회동함으로써, 내,외기유입구(14a)(14b)를 통해 각각 유입되는 내,외기가 증발기(2) 및 히터코어(3)까지 분리된 상태로 유동한 후, 외기는 디프로스트벤트(16) 또는 전석 플로어벤트(19)로 유동하면서 디포깅(Defogging) 성능을 확보하고 높은 난방 성능을 유지할 수 있다.

상기 종래의 2층류 차량용 공조장치는 2층류 모드 구조를 가지면서 3존(전석 운전석, 전석 조수석 및 후석) 제어도 가능한 유로를 구성하기 위해서는 2개 이상의 도어 또는 액추에이터를 요구하며 이를 통해 콘솔 모드를 제어할 수 있는 것이었다. 결국, 공조장치의 전체 중량 및 원가가 증가하며, 도어를 구동하기 위한 작동 캠 메커니즘이 복잡해지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1179593호(2012.08.29)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하나의 슬라이딩 도어를 이용하여 후석 콘솔 모드를 제어 가능하여 2층류 및 3존 제어를 수행할 수 있는 2층류 차량용 공조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 2층류 차량용 공조장치는 내기유입구와 외기유입구가 분할 형성되고 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기통로에 순차로 구비되는 증발기 및 히터코어를 포함하며, 상기 공조케이스의 공기통로는 전석 공기통로와 후석 공기통로로 이루어지고, 상기 후석 공기통로의 개도를 조절하는 후석 모드도어를 구비하며; 상기 후석 모드도어의 구동에 따라 상기 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통된다.

상기에서, 공기토출구는 상기 전석 공기통로에 형성되는 디프로스트벤트 및 전석 플로어벤트와, 상기 후석 공기통로에 형성되는 콘솔벤트 및 후석 플로어벤트를 구비한다.

상기에서, 2층류 모드 또는 디프로스트 모드 시, 상기 후석 공기통로는 전석 플로어벤트 또는 디프로스트벤트와 연통된다.

상기에서, 상기 공조케이스에, 전석 플로어벤트와 후석 공기통로를 연통하는 전석 플로어유로와, 디프로스트벤트와 후석 공기통로를 연통하는 상측 디프유로와, 콘솔벤트와 후석 공기통로를 연통하는 콘솔유로와, 후석 플로어벤트와 후석 공기통로를 연통하는 후석 플로어유로가 형성되고; 상기 후석 모드도어에는 전석 플로어유로, 상측 디프유로, 콘솔유로 및 후석 플로어유로 중 적어도 하나와 연통하는 개구부가 형성된다.

상기에서, 전석 플로어유로, 상측 디프유로, 콘솔유로 및 후석 플로어유로는 후석 모드도어의 슬라이딩 방향으로 순차로 배치되고, 상기 개구부는 후석 모드도어의 슬라이딩 방향으로 중앙부에 형성된다.

상기에서, 전석 플로어벤트는 플로어벤트 연결통로와 전석 플로어유로 중 적어도 하나를 유입구로 하고, 상기 공조케이스 내에 상기 플로어벤트 연결통로와 전석 플로어유로를 선택적으로 개폐하는 플로어도어를 구비한다.

상기에서, 전석 공기통로는 히터코어를 바이패스하는 전석 냉기통로와, 히터코어를 통과하는 전석 온기통로로 이루어지며; 상기 전석 온기통로의 하류 측에 히터코어를 통과한 온기가 전석 플로어벤트를 우회하여 유동하도록 하는 온기 바이패스통로를 구비하고; 상기 온기 바이패스통로에는 히터코어를 통과한 온기가 바로 전석 플로어벤트로 토출되는 것을 차단하고 온기를 히터코어를 바이패스한 냉기와 혼합되는 믹싱존으로 안내하는 유로가이드가 구비되며; 상기 전석 플로어벤트는 공조케이스의 폭 방향으로 측면에 형성되고, 상기 유로가이드는 전석 플로어유로와 전석 플로어벤트를 연결하는 유로와 온기 바이패스통로를 구획하도록 전석 플로어벤트의 둘레를 커버하는 커버부를 구비한다.

상기에서, 후석 모드도어와 플로어도어는 서로 연동 작동된다.

상기에서, 벤트 모드 및 바이레벨 모드 시, 상기 후석 모드도어는 전석 플로어유로 및 상측 디프유로를 폐쇄한다.

상기에서, 일반 플로어 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 플로어벤트 연결통로를 통해 전석 플로어벤트로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기는 후석 플로어유로를 통해 후석 플로어벤트로 토출되며; 2층류 플로어 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기 중 일부는 전석 플로어유로를 통해 전석 플로어벤트로 토출되고 다른 일부는 후석 플로어유로를 통해 후석 플로어벤트로 토출된다.

상기에서, 일반 플로어 모드 시, 플로어도어는 전석 플로어유로를 폐쇄하고; 2층류 플로어 모드 시, 플로어도어 및 후석 모드도어는 전석 플로어유로를 개방한다.

상기에서, 디프로스트 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기는 상측 디프유로를 통해 디프로스트벤트로 토출된다.

상기에서, 디프로스트 모드 시, 플로어도어는 전석 플로어유로를 폐쇄하고, 후석 모드도어는 상측 디프유로만을 개방한다.

상기에서, 후석 모드도어는 슬라이딩 구조로 이루어져, 후석 모드도어의 슬라이딩에 따라 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통된다.

본 발명에 따른 2층류 차량용 공조장치는 하나의 슬라이딩 도어를 통해 후석 콘솔 모드를 제어 가능하며, 원가 및 중량을 절감하고, 캠 메커니즘을 단순화할 수 있다.

도 1은 종래의 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 공조케이스에 형성된 유로들을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 후석 모드도어를 도시한 것이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 벤트 모드를 도시한 것이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 바이레벨 모드를 도시한 것이며,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 일반 플로어 모드 또는 믹스 모드를 도시한 것이고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 2층류 플로어 모드를 도시한 것이며,
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 디프로스트 모드를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 2층류 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 공조케이스에 형성된 유로들을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 후석 모드도어를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 제1 템프도어(121) 및 제2 템프도어(122)를 구비한다. 증발기(101) 및 히터코어(102)는 공조케이스(110)의 공기통로에 순차로 구비된다.

공조케이스(110)의 입구 측에는 내기유입구(111)와 외기유입구(112)가 분할 형성되고, 출구 측에는 복수의 공기토출구가 형성된다. 내기유입구(111)와 외기유입구(112)는 후술할 제1 격벽부(141)에 의해 2층으로 구획되며, 송풍유닛으로부터 송풍되는 내기와 외기가 각각 내기유입구(111) 및 외기유입구(112)를 통해 유입된다. 외기유입구(112)는 내기유입구(111)의 상부에 위치하며, 제1 격벽부(141)는 공조케이스(110)의 대략 수평 방향으로 나란히 연장되고 높이 방향, 즉, 상하 방향으로 대략 1/2 위치에 형성된다.

공기토출구는 디프로스트벤트(113), 페이스벤트(114), 전석 플로어벤트(115), 콘솔벤트(116) 및 후석 플로어벤트(117)로 이루어진다. 각 공기토출구는 차량 실내의 각 부위, 즉, 창유리 방향, 전석 상부 방향, 전석 하부 방향, 후석 상부 방향 및 후석 하부 방향 각각의 부위와 덕트로 연결되어 공기를 토출하도록 구성된다.

공조케이스(110)에는 디프로스트벤트(113)의 개도를 조절하는 디프로스트도어(123) 및 페이스벤트(114)의 개도를 조절하는 벤트도어(124)가 구비된다. 아울러, 공조케이스(110)에는 후석 공기통로, 즉, 후석측 공기토출구인 콘솔벤트(116) 및 후석 플로어벤트(117)의 개도를 조절하는 후석 모드도어(126)를 구비하며, 전석 플로어벤트(115)로의 공기 유동을 제어하기 위한 플로어도어(125)를 구비한다. 후석 모드도어(126) 및 플로어도어(125)에 대한 상세한 구성은 이후에 다시 설명한다.

공조케이스(110)의 공기통로는 전석 공기통로와 후석 공기통로로 이루어진다. 전석 공기통로와 후석 공기통로는 공조케이스(110)에 형성된 격벽에 의해 상하 방향으로 분할 형성된다. 전석 플로어벤트(115)는 격벽의 상부에 형성되며, 후석 플로어벤트(117)는 격벽의 하부에 형성된다. 상기 격벽은 공조케이스(110)에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 격벽은 증발기(101)의 상류 측에 위치하는 제1 격벽부(141)와, 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 위치하는 제2 격벽부(142)와, 히터코어(102)의 하류 측에 위치하는 제3 격벽부로 이루어진다. 제1 격벽부(141)는 증발기(101)의 상류 측, 즉, 증발기(101)의 전단에 수평방향으로 연장 형성된다. 제1 격벽부(141)는 송풍유닛으로부터 각각 송풍되는 내기 및 외기를 증발기(101) 측으로 분할하여 유동되도록 한다.

제2 격벽부(142)는 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 수평방향으로 연장 형성되며, 도면에 도시된 형상 이외에도 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 제2 격벽부(142)는 증발기(101)를 통과한 공기를 전석 공기통로와 후석 공기통로로 분할하여 유동되도록 한다.

제3 격벽부는 히터코어(102)의 하류 측, 즉, 히터코어(102)의 후단에 형성되며, 소정의 곡률반경을 갖는 원호 형상으로 이루어진다. 제3 격벽부의 원호 형상을 따라 후술할 후석 모드도어(126)가 슬라이딩 이동된다. 제3 격벽부는 히터코어(102)의 하류 측에서 전석 공기통로와 후석 공기통로를 분할하는 기능을 한다.

상기 전석 공기통로는 히터코어(102)를 바이패스하는 전석 냉기통로(131)와, 히터코어(102)를 통과하는 전석 온기통로(132)로 이루어진다. 전석 냉기통로(131)는 전석 온기통로(132)의 상부에 형성된다. 제1 템프도어(121)는 공조케이스(110) 내에 슬라이딩 가능하게 구비되어, 전석 냉기통로(131)와 전석 온기통로(132)를 선택적으로 개폐한다. 제1 템프도어(121)는 기어 구조, 피벗 구조, 링크 구조 등 다양한 구조에 의해 구동될 수 있다.

상기 후석 공기통로는 히터코어(102)를 바이패스하는 후석 냉기통로(134)와, 히터코어(102)를 통과하는 후석 온기통로(133)로 이루어진다. 후석 온기통로(133)는 후석 냉기통로(134)의 상부에 형성된다. 제2 템프도어(122)는 공조케이스(110) 내에 슬라이딩 가능하게 구비되어, 후석 냉기통로(134)와 후석 온기통로(133)를 선택적으로 개폐한다. 제2 템프도어(122)는 기어 구조, 피벗 구조, 링크 구조 등 다양한 구조에 의해 구동될 수 있다.

상기 전석 플로어벤트(115)는 공조케이스(110)의 폭 방향으로 측면에 형성된다. 또한, 상기 전석 온기통로(132)의 하류 측에 히터코어(102)를 통과한 온기가 전석 플로어벤트(115)를 우회하여 유동하도록 하는 온기 바이패스통로(135)를 구비한다. 상기 온기 바이패스통로(135)에는 유로가이드가 구비된다. 유로가이드는 히터코어(102)를 통과한 온기가 바로 전석 플로어벤트(115)로 토출되는 것을 차단하고, 온기를 믹싱존(136)으로 안내한다. 믹싱존(136)은 히터코어(102)를 통과한 온기가 히터코어(102)를 바이패스한 냉기와 혼합되는 공간이다.

상기 유로가이드는 공조케이스(110)의 폭 방향으로 측면에서 내측으로 연장 형성된다. 유로가이드는 전석 플로어벤트(115) 토출구의 둘레를 따라 연장 형성되고, 히터코어(102)를 통과한 공기를 믹싱존(136)으로 상향 안내한다. 상기 전석 플로어벤트(115) 토출구는 믹싱존(136)의 하부에 위치한다. 더욱 상세하게는, 유로가이드는 히터코어(102)의 후단에서부터 공조케이스(110)의 후단을 향해 연장되다 상부 방향으로 연장 형성되어, 히터코어(102)를 통과한 공기가 상부 방향, 즉, 믹싱존(136) 방향으로 유동되도록 안내하는 공기통로를 형성한다. 히터코어(102)를 통과한 온기는 곧바로 전석 플로어벤트(115)로 토출되지 못하고 믹싱존(136) 측으로 가이드되어 히터코어(102)를 바이패스한 냉기와 혼합된다.

아울러, 유로가이드의 상단은 믹싱존(136)까지 연장되며, 믹싱존(136)의 하부에 유로가이드의 상단에 의해 형성되는 플로어벤트 연결통로(151)가 마련된다. 전석 플로어벤트(115)의 토출구는 플로어벤트 연결통로(151)의 하부에 형성되며, 유로가이드는 전석 플로어벤트(115)의 하부 및 측부를 감싸 커버하고 있다. 전석 플로어벤트(115)는 공조케이스(110)의 폭방향으로 측면에 형성된다. 유로가이드는 커버부(155)를 구비한다. 커버부(155)는 온기 바이패스통로(135)를 전석 플로어벤트(115) 측 유로와 구획한다. 즉, 커버부(155)는 온기 바이패스통로(135)를 전석 플로어유로(140)와 전석 플로어벤트(115)를 연결하는 유로에 대해 구획한다.

또한, 상기 전석 플로어벤트(115)는 복수개의 유입구를 갖도록 형성된다. 전석 플로어벤트(115)는 외기가 유동하는 전석 공기통로에 배치되고, 후석 플로어벤트(117)는 내기가 유동하는 후석 공기통로에 배치된다. 상기에서, 전석 플로어벤트(115)가 갖는 복수개의 유입구의 개수는 2개이다. 즉, 본 실시 예에서, 전석 플로어벤트(115)가 갖는 복수개의 유입구는 플로어벤트 연결통로(151) 및 후술할 전석 플로어유로(140)이다.

또한, 공조케이스(110) 내에는 후석 공기통로의 개도를 조절하는 후석 모드도어(126)가 구비된다. 상기 후석 모드도어(126)는 슬라이딩 구조로 이루어져, 후석 모드도어(126)의 슬라이딩에 따라 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통된다. 전석 공기통로에는 디프로스트벤트(113), 페이스벤트(114) 및 전석 플로어벤트(115)가 형성되며, 후석 공기통로에는 콘솔벤트(116) 및 후석 플로어벤트(117)가 형성된다.

상기 공조케이스(110)에는 전석 플로어벤트(115)와 후석 공기통로를 연통하는 전석 플로어유로(140)와, 디프로스트벤트(113)와 후석 공기통로를 연통하는 상측 디프유로(138)와, 콘솔벤트(116)와 후석 공기통로를 연통하는 콘솔유로(137)와, 후석 플로어벤트(117)와 후석 공기통로를 연통하는 후석 플로어유로(139)가 형성된다.

2층류 모드 또는 디프로스트 모드 시, 후석 공기통로는 전석 플로어벤트(115) 또는 디프로스트벤트(113)와 연통된다. 이에 대해 이후에 더욱 상세히 설명한다.

상기 후석 모드도어(126)에는 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139) 중 적어도 하나와 연통하는 개구부(1261)가 형성된다. 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)는 후석 모드도어(126)의 슬라이딩 방향으로 순차로 배치된다. 아울러, 개구부(1261)는 후석 모드도어(126)의 슬라이딩 방향으로 중앙부에 형성된다.

후석 공기통로를 유동하는 내기는 전석 플로어유로(140)를 통해 전석 플로어유로(140)와 전석 플로어벤트(115)를 연결하는 유로로 유동한 후 전석 플로어벤트(115)로 토출된다. 아울러, 전석 공기통로를 유동하는 외기는 커버부(155)에 의해 전석 플로어유로(140)와 전석 플로어벤트(115)를 연결하는 유로와 구획된 온기 바이패스통로(135)를 지나 플로어벤트 연결통로(151)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출된다. 커버부(155)는 전석 플로어유로(140)와 전석 플로어벤트(115)를 연결하는 유로와 온기 바이패스통로(135)를 구획하도록 전석 플로어벤트(115)의 둘레를 커버한다. 즉, 커버부(155)는 유로가이드(150)에서 제3 격벽부까지 연장 형성되며, 전석 플로어벤트(115)를 덮도록 형성되어 있다.

제3 격벽부에는 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)이 순차로 형성된다. 이 경우, 제3 격벽부는 도면부호로 도시되지는 않았으나, 히터코어(102)에의 후단측에서 전석 공기통로와 후석 공기통로를 구획하는 공조케이스(110)의 일 부위로 보면 될 것이다. 공조케이스(110)에는 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)를 선택적으로 개폐하는 후석 모드도어(126)가 구비된다. 후석 모드도어(126)는 소정의 곡률 반경을 갖는 원호 형상의 돔도어로 구성될 수 있으며, 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)를 따라 슬라이딩 가능하게 구비된다.

상기 전석 플로어벤트(115)는 플로어벤트 연결통로(151)와 전석 플로어유로(140) 중 적어도 하나를 유입구로 한다. 아울러, 공조케이스(110) 내에 플로어벤트 연결통로(151)와 전석 플로어유로(140)를 선택적으로 개폐하는 플로어도어(125)를 구비한다. 플로어도어(125)는 원통형의 형상으로 이루어지며, 공조케이스(110) 내에서 회전 가능하게 구비되어 플로어벤트 연결통로(151)와 전석 플로어유로(140)를 선택적으로 개폐한다. 상기 후석 모드도어(126)와 플로어도어(125)는 서로 연동 작동됨에 따라, 다양한 공조모드를 수행할 수 있다. 후석 모드도어(126)와 플로어도어(125)의 연동은 별도의 레버, 캠 및 아암 등의 동력 전달 수단을 통해 구현할 수 있다.

이제, 다양한 공조 모드에 따른 2층류 차량용 공조장치의 구체적인 도어의 제어 구조를 상세히 설명한다.

벤트 모드 및 바이레벨 모드 시, 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140) 및 상측 디프유로(138)를 폐쇄한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 벤트 모드를 도시한 것이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 벤트 모드 시 제1 템프도어(121)는 전석 온기통로(132)를 폐쇄하며 전석 냉기통로(131)는 개방되어 있다. 아울러, 제2 템프도어(122)는 후석 온기통로(133)를 폐쇄하며 후석 냉기통로(134)는 개방되어 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 바이패스하여 페이스벤트(114)로 토출된다. 이 경우, 디프로스트도어(123)는 디프로스트벤트(113)를 폐쇄하고, 벤트도어(124)는 페이스벤트(114)를 개방하며, 플로어도어(125)는 플로어벤트 연결통로(151)를 폐쇄한다.

한편, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 바이패스하여 콘솔벤트(116)로 토출된다. 이 경우, 후석 모드도어(126)는 개구부(1261)가 콘솔유로(137)에 중첩되게 대응되는 곳으로 위치하여, 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138) 및 후석 플로어유로(139)를 폐쇄하며 콘솔유로(137)만을 개방하고 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)에 의해 냉각되어 전석(운전석 및 조수석)의 페이스벤트(114)로 냉기가 토출되며, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)에 의해 냉각되어 후석의 콘솔벤트(116)로 냉기가 토출된다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 바이레벨 모드를 도시한 것이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 바이레벨(Bi-Level) 모드 시 제1 템프도어(121)는 전석 온기통로(132) 및 전석 냉기통로(131)를 모두 개방하고 있다. 아울러, 제2 템프도어(122)는 후석 온기통로(133) 및 후석 냉기통로(134)를 모두 개방하고 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 일부는 히터코어(102)를 바이패스하며 다른 일부는 히터코어(102)를 통과한 후 온기 바이패스통로(135)를 지나 믹싱존(136)에서 냉기와 온기가 혼합된다. 혼합된 공기 중 일부는 페이스벤트(114)로 토출되며 다른 일부는 전석 플로어벤트(115)로 토출된다. 이 경우, 디프로스트도어(123)는 디프로스트벤트(113)를 폐쇄하고, 벤트도어(124)는 페이스벤트(114)를 개방하며, 플로어도어(125)는 플로어벤트 연결통로(151)를 개방한다.

한편, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 일부는 히터코어(102)를 바이패스하며 다른 일부는 히터코어(102)를 통과한 후 냉기와 온기가 혼합된다. 혼합된 공기 중 일부는 콘솔벤트(116)로 토출되며 다른 일부는 후석 플로어벤트(117)로 토출된다. 이 경우, 후석 모드도어(126)는 개구부(1261)가 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)의 일부에 중첩되게 대응되는 곳으로 위치하여, 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138)를 폐쇄하며 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)를 개방하고 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)에 의해 냉각된 냉기와 히터코어(102)를 통과한 온기가 혼합되어 온도조절된 후, 전석(운전석 및 조수석)의 페이스벤트(114) 및 전석 플로어벤트(115)로 공조 공기가 토출된다. 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)에 의해 냉각된 냉기와 히터코어(102)를 통과한 온기가 혼합되어 온도조절된 후, 후석의 콘솔벤트(116) 및 후석 플로어벤트(117)로 공조 공기가 토출된다.

한편, 일반 플로어 모드 시, 전석 공기통로의 외기는 플로어벤트 연결통로(151)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출됨과 아울러, 후석 공기통로의 내기는 후석 플로어유로(139)를 통해 후석 플로어벤트(117)로 토출된다. 아울러, 2층류 플로어 모드 시, 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트(113)로 토출됨과 아울러, 후석 공기통로의 내기 중 일부는 전석 플로어유로(140)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출되고 다른 일부는 후석 플로어유로(139)를 통해 후석 플로어벤트(117)로 토출된다.

즉, 일반 플로어 모드 시 플로어도어(125)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고, 2층류 플로어 모드 시 플로어도어(125) 및 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140)를 개방한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 일반 플로어 모드 또는 믹스 모드를 도시한 것이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 플로어 모드 또는 믹스 모드 시, 제1 템프도어(121)는 전석 냉기통로(131)를 폐쇄하며 전석 온기통로(132)는 개방되어 있다. 아울러, 제2 템프도어(122)는 후석 냉기통로(134)를 폐쇄하며 후석 온기통로(133)는 개방되어 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 통과한 후 온기 바이패스통로(135)를 지나 일부는 디프로스트벤트(113)로 토출되고 다른 일부는 전석 플로어벤트(115)로 토출된다. 이 경우, 디프로스트도어(123)는 디프로스트벤트(113)를 개방하고, 벤트도어(124)는 페이스벤트(114)를 폐쇄하며, 플로어도어(125)는 플로어벤트 연결통로(151)를 개방한다.

한편, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 통과한 후 후석 플로어벤트(117)로 토출된다. 이 경우, 후석 모드도어(126)는 개구부(1261)가 후석 플로어유로(139)에 중첩되게 대응되는 곳으로 위치하여, 상측 디프유로(138) 및 콘솔유로(137)를 폐쇄하며 후석 플로어유로(139)를 개방하고 있다. 아울러, 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고 있지 않지만 플로어도어(125)가 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고 있어 후석 공기통로의 공기는 전석 플로어벤트(115) 측으로 유동하지 못한다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 전석(운전석 및 조수석)의 디프로스트벤트(113) 및 전석 플로어벤트(115)로 온기가 토출되며, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 후석 플로어벤트(117)로 온기가 토출된다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 2층류 플로어 모드를 도시한 것이다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 2층류 플로어 모드 시, 제1 템프도어(121)는 전석 냉기통로(131)를 폐쇄하며 전석 온기통로(132)는 개방되어 있다. 아울러, 제2 템프도어(122)는 후석 냉기통로(134)를 폐쇄하며 후석 온기통로(133)는 개방되어 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 통과한 후 온기 바이패스통로(135)를 지나 디프로스트벤트(113)로 토출된다. 이 경우, 디프로스트도어(123)는 디프로스트벤트(113)를 개방하고, 벤트도어(124)는 페이스벤트(114)를 폐쇄하며, 플로어도어(125)는 플로어벤트 연결통로(151)를 폐쇄한다.

한편, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 통과한 후 일부 공기는 전석 플로어유로(140)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출되고 다른 일부 공기는 후석 플로어벤트(117)로 토출된다. 이 경우, 후석 모드도어(126)는 개구부(1261)가 후석 플로어유로(139)에 중첩되게 대응되는 곳으로 위치하여, 상측 디프유로(138) 및 콘솔유로(137)를 폐쇄하며 후석 플로어유로(139)를 개방하고 있다. 아울러, 후석 모드도어(126)가 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고 있지 않을 뿐 아니라 플로어도어(125)도 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고 있지 않아, 후석 공기통로의 공기는 전석 플로어벤트(115) 측으로 유동할 수 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 전석(운전석 및 조수석)의 디프로스트벤트(113)로 온기가 토출되며, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 전석 플로어벤트(115) 및 후석 플로어벤트(117)로 온기가 토출된다.

이러한 구성을 통해, 2층류 플로어 모드 시, 외기를 이용해 제습 효율을 높임과 동시에 내기로 플로어 벤트 측 난방을 수행함에 따라 난방 효율을 높일 수 있다.

한편, 디프로스트 모드 시, 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트(113)로 토출됨과 아울러, 후석 공기통로의 내기는 상측 디프유로(138)를 통해 디프로스트벤트(113)로 토출된다. 즉, 디프로스트 모드 시, 플로어도어(125)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고, 후석 모드도어(126)는 상측 디프유로(138)만을 개방한다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 디프로스트 모드를 도시한 것이다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 디프로스트 모드 시, 제1 템프도어(121)는 전석 냉기통로(131)를 폐쇄하며 전석 온기통로(132)는 개방되어 있다. 아울러, 제2 템프도어(122)는 후석 냉기통로(134)를 폐쇄하며 후석 온기통로(133)는 개방되어 있다.

한편, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 증발기(101)를 통과하고 히터코어(102)를 통과한 후 상측 디프유로(138)를 통해 전석 공기통로 측으로 유입된 후 온기 바이패스통로(135)를 지나 디프로스트벤트(113)로 토출된다. 이 경우, 후석 모드도어(126)는 개구부(1261)가 공조케이스의 제3 격벽부에 위치하여, 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)를 폐쇄하고 있다. 아울러, 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140) 및 상측 디프유로(138)를 폐쇄하고 있지 않으며, 플로어도어(125)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고 있다. 따라서, 후석 공기통로의 공기는 상측 디프유로(138)를 통해 전석 공기통로 측으로 유동할 수 있다.

외기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 전석(운전석 및 조수석)의 디프로스트벤트(113)로 온기가 토출되며, 내기유입구(111)를 통해 유입된 공기는 히터코어(102)에 의해 가열되어 전석(운전석 및 조수석)의 디프로스트벤트(113)로 온기가 토출된다.

이러한 구성을 통해, 디프로스트 모드 시, 외기유입구(112) 및 내기유입구(111)를 통해 유입되는 공기는 겨울철 저습한 외기를 이용함으로써 신속한 창유리의 성에 제거(Defogging)를 가능하게 하며, 필요에 따라 내기를 이용하면 열손실을 줄여 난방 성능을 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 2층류 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.

100: 2층류 차량용 공조장치
101: 증발기 102: 히터코어
110: 공조케이스 111: 내기유입구
112: 외기유입구 113: 디프로스트벤트
114: 페이스벤트 115: 전석 플로어벤트
116: 콘솔벤트 117: 후석 플로어벤트
121: 제1 템프도어 122: 제2 템프도어
123: 디프로스트도어 124: 벤트도어
125: 플로어도어 126: 후석 모드도어
1261: 개구부
131: 전석 냉기통로 132: 전석 온기통로
133: 후석 온기통로 134: 후석 냉기통로
135: 온기 바이패스통로 136: 믹싱존
137: 콘솔유로 138: 상측 디프유로
139: 후석 플로어유로 140: 전석 플로어유로
141: 제1 격벽부 142: 제2 격벽부
151: 플로어벤트 연결통로 155: 커버부

Claims

내기유입구(111)와 외기유입구(112)가 분할 형성되고 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 공기통로에 순차로 구비되는 증발기(101) 및 히터코어(102)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 공조케이스(110)의 공기통로는 전석 공기토출구로 공기가 유동하는 전석 공기통로와 후석 공기토출구로 공기가 유동하는 후석 공기통로로 이루어지고, 상기 전석 공기통로와 후석 공기통로는 격벽에 의해 상하로 분리되며, 상기 후석 공기통로의 개도를 조절하는 후석 모드도어(126)를 구비하며;
상기 후석 모드도어(126)의 구동에 따라 상기 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통되고,
상기 공기토출구는 상기 전석 공기통로에 형성되는 디프로스트벤트(113) 및 전석 플로어벤트(115)와, 상기 후석 공기통로에 형성되는 콘솔벤트(116) 및 후석 플로어벤트(117)를 구비하며,
상기 공조케이스에,
전석 플로어벤트(115)와 후석 공기통로를 연통하는 전석 플로어유로(140)와, 디프로스트벤트(113)와 후석 공기통로를 연통하는 상측 디프유로(138)와, 콘솔벤트(116)와 후석 공기통로를 연통하는 콘솔유로(137)와, 후석 플로어벤트(117)와 후석 공기통로를 연통하는 후석 플로어유로(139)가 형성되고;
상기 후석 모드도어(126)에는 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139) 중 적어도 하나와 연통하는 개구부(1261)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제1 항에 있어서,
2층류 모드 또는 디프로스트 모드 시, 상기 후석 공기통로는 전석 플로어벤트(115) 또는 디프로스트벤트(113)와 연통되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 전석 플로어유로(140), 상측 디프유로(138), 콘솔유로(137) 및 후석 플로어유로(139)는 후석 모드도어(126)의 슬라이딩 방향으로 순차로 배치되고, 상기 개구부(1261)는 후석 모드도어(126)의 슬라이딩 방향으로 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1 항에 있어서,
상기 전석 플로어벤트(115)는 플로어벤트 연결통로(151)와 전석 플로어유로(140) 중 적어도 하나를 유입구로 하고,
상기 공조케이스(110) 내에 상기 플로어벤트 연결통로(151)와 전석 플로어유로(140)를 선택적으로 개폐하는 플로어도어(125)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
상기 전석 공기통로는 히터코어(102)를 바이패스하는 전석 냉기통로(131)와, 히터코어(102)를 통과하는 전석 온기통로(132)로 이루어지며;
상기 전석 온기통로(132)의 하류 측에 히터코어(102)를 통과한 온기가 전석 플로어벤트(115)를 우회하여 유동하도록 하는 온기 바이패스통로(135)를 구비하고;
상기 온기 바이패스통로(135)에는 히터코어(102)를 통과한 온기가 바로 전석 플로어벤트(115)로 토출되는 것을 차단하고 온기를 히터코어(102)를 바이패스한 냉기와 혼합되는 믹싱존(136)으로 안내하는 유로가이드가 구비되며;
상기 전석 플로어벤트(115)는 공조케이스(110)의 폭 방향으로 측면에 형성되고, 상기 유로가이드는 전석 플로어유로(140)와 전석 플로어벤트(115)를 연결하는 유로와 온기 바이패스통로(135)를 구획하도록 전석 플로어벤트(115)의 둘레를 커버하는 커버부(155)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
상기 후석 모드도어(126)와 플로어도어(125)는 서로 연동 작동되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
벤트 모드 및 바이레벨 모드 시, 상기 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140) 및 상측 디프유로(138)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
일반 플로어 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 플로어벤트 연결통로(151)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기는 후석 플로어유로(139)를 통해 후석 플로어벤트(117)로 토출되며;
2층류 플로어 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트(113)로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기 중 일부는 전석 플로어유로(140)를 통해 전석 플로어벤트(115)로 토출되고 다른 일부는 후석 플로어유로(139)를 통해 후석 플로어벤트(117)로 토출되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제10 항에 있어서,
일반 플로어 모드 시, 플로어도어(125)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고;
2층류 플로어 모드 시, 플로어도어(125) 및 후석 모드도어(126)는 전석 플로어유로(140)를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
디프로스트 모드 시, 상기 전석 공기통로의 외기는 디프로스트벤트(113)로 토출됨과 아울러, 상기 후석 공기통로의 내기는 상측 디프유로(138)를 통해 디프로스트벤트(113)로 토출되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제12 항에 있어서,
디프로스트 모드 시, 플로어도어(125)는 전석 플로어유로(140)를 폐쇄하고, 후석 모드도어(126)는 상측 디프유로(138)만을 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1 항에 있어서,
상기 후석 모드도어(126)는 슬라이딩 구조로 이루어져, 후석 모드도어(126)의 슬라이딩에 따라 전석 공기통로와 후석 공기통로가 선택적으로 연통되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.