KR102556807B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

상부케이스와 하부케이스 간의 조립시 미세한 오조립없이 정위치에 조립이 가능하도록 하여 슬라이딩 도어의 원활한 구동을 가능하게 하는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 복수개의 케이스로 구성된 공조케이스와, 상기 공조케이스에 슬라이딩 가능하게 설치되는 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 복수개의 케이스가 형합되는 형합부를 갖고, 도어의 슬라이딩 구동을 안내하는 안내부가 형합부를 가로질러 형성되며, 상기 안내부의 형합부에서의 단면은 편심되게 형성된다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공조케이스 내에 구비되어 차량 실내로 토출되는 공기 유로의 개도를 조절하는 슬라이딩형 도어를 구비한 차량용 공조장치에 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 히터코어가 구비된다. 상기 차량용 공조장치는 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치(1)는 공조 유닛(50)과 블로어 유닛(40)으로 구성된다. 블로어 유닛(40)은 내기 또는 외기를 선택적으로 도입하여 공조 유닛(50)으로 송풍하는 것으로서, 블로어 모터를 구비하여 풍량을 조절한다. 공조 유닛(50)은 공조케이스(10)와, 송풍기와, 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 템프도어(18,19)를 포함하여 이루어진다.
공조케이스(10)의 입구측에는 공기유입구(11)가 형성되고, 출구측에는 각각 모드도어(15,16,17)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13) 및 플로어 벤트(14)가 형성된다. 송풍기는 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍한다.
증발기(2) 및 히터코어(3)는 공조케이스(10)의 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다. 템프도어(18,19)는 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되는 것으로, 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로의 개도를 조절함으로써 차량 실내로 토출되는 공기의 온도를 조절한다. 냉풍유로와 온풍유로를 통과한 냉기 및 온기는 믹싱존에서 혼합된 후 각 벤트들을 통해 차량 실내로 선택적으로 토출된다.
템프도어는 증발기를 통과한 공기를 히터코어 쪽으로 또는 히터코어를 바이패스하는 쪽으로 선택적으로 조절하는 것으로서, 도 1의 공조장치에선 템프도어(18,19)가 2개 구비된 예를 도시하였다. 이와 같이 템프도어가 상하로 2개 구비되는 예는 차량 후석 측으로 공조공기를 보내기 위한 구조 또는 내외기를 구분하여 차량 실내로 도입하기 위한 2층류 구조 등에 적용될 수 있다.
제1 도어(18)는 제1 샤프트(21)에 연결되어 제1 샤프트(21)의 회전에 의해 슬라이딩 작동하며, 제2 도어(19)는 제2 샤프트(22)에 연결되어 제2 샤프트(22)의 회전에 의해 슬라이딩 작동한다. 제1 샤프트(21) 및 제2 샤프트(22)에는 기어가 구비되고, 제1 도어(18) 및 제2 도어(19)에는 기어에 맞물리는 기어홈이 형성될 수 있다.
공조케이스(10)는 상부케이스(51,52)와 하부케이스(53)가 조립되어 이루어지며, 상부케이스(51,52)는 다시 좌측케이스(51)와 우측케이스(52)가 조립되어 이루어진다. 도 3은 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 공조케이스(10)에는 도어를 슬라이딩 안내하는 가이드레일(59)이 형성된다. 도면부호 54는 증발기 안착부이고, 55는 히터코어 안착부이며, 56은 샤프트를 조립하기 위한 홈이다.
상부케이스(51,52)에는 상부 가이드레일(57)이 형성되며 하부케이스(53)에는 하부 가이드레일(58)이 형성되어, 상부케이스(51,52)와 하부케이스(53)의 조립시 상부 가이드레일(57)과 하부 가이드레일(58)이 연결되어 하나의 가이드레일(59)을 이루게 된다.
종래의 차량용 공조장치는 가이드레일(59)이 형성된 상부케이스(51,52)와 하부케이스(53) 간의 형합부 구간(A)이 도 3에 도시된 것처럼 직선으로 이루어진다. 이로 인해, 케이스의 조립성이 떨어지며 차량 전후 방향, 즉 도 3의 좌우 방향으로 상부케이스와 하부케이스 간의 미세한 어긋남이 발생할 수 있다. 이러한 미세한 오조립은 템프도어의 슬라이딩 이동을 방해하여 구동이 원활하지 않게되는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상부케이스와 하부케이스 간의 조립시 미세한 오조립없이 정위치에 조립이 가능하도록 하여 슬라이딩 도어의 원활한 구동을 가능하게 하는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 복수개의 케이스로 구성된 공조케이스와, 상기 공조케이스에 슬라이딩 가능하게 설치되는 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 복수개의 케이스가 형합되는 형합부를 갖고, 도어의 슬라이딩 구동을 안내하는 안내부가 형합부를 가로질러 형성되며, 상기 안내부의 형합부에서의 단면은 편심되게 형성된다.
상기에서, 안내부의 형합부에서의 단면은, 차량 전후 방향으로 일측 높이와 타측 높이가 서로 다르게 구성된다.
상기에서, 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 유선형으로 이루어진다.
상기에서, 공조케이스는 상부케이스와 하부케이스로 구성되며, 상부케이스의 하단과 하부케이스의 상단에 형성된 안내부의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이와 타측 높이가 서로 다르게 구성된다.
상기에서, 안내부는 도어를 슬라이딩 가능하게 삽입시키는 가이드레일로 구성된다.
상기에서, 도어는 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기의 사이에 설치되는 템프도어로 구성된다.
상기에서, 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 단차형 또는 경사형으로 이루어진다.
상기에서, 상부케이스와 하부케이스의 형합부 단면은 전체적으로 유선형으로 이루어진다.
상기에서, 가이드레일은 상부케이스에 형성되는 상부 가이드레일과, 하부케이스에 형성되는 하부 가이드레일로 이루어지고, 상부 가이드레일의 하단면과 하부 가이드레일의 상단면이 형합된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 가이드레일 부위에서의 형합부 편심 구조를 통해 케이스들 간의 조립시 전반적으로 조립성이 개선되며 도어의 슬라이딩 구동이 안정적이고 원활하게 이루어진다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이며,
도 3은 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 분리 단면도이며,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 변형 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 분리 단면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는(100)는 공조케이스(110)와, 송풍기와, 제1 도어(118) 및 제2 도어(119)를 포함하여 이루어진다. 공조케이스(110)에는 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기가 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다.
냉각용 열교환기는 냉매 사이클의 냉매와 공기를 열교환시켜 공기를 냉각하는 증발기(102)로 구성되고, 가열용 열교환기는 엔진을 순환하는 냉각수 라인의 냉각수와 공기를 열교환시켜 공기를 가열하는 히터코어(103)로 구성된다. 가열용 열교환기는 히트펌프 시스템의 응축열을 이용하는 열교환기, 전기로 작동하는 PTC히터 등으로 이루어질 수 있다.
제1 도어(118) 및 제2 도어(119)는 공조케이스(110) 내에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절한다. 본 실시 예에서, 제1 도어(118) 및 제2 도어(119)는 상하로 이격 배치되며, 템프도어로 이루어진다. 템프도어는 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이에 설치되어, 히터코어(103)를 통과하는 공기유로와 히터코어(103)를 바이패스하는 공기유로의 개도를 조절한다.
공조케이스(110)의 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 각각 모드도어(115,116,117)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114)가 형성된다. 송풍기는 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 기능을 수행한다. 증발기(102) 및 히터코어(103)는 공조케이스(110)의 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다.
차량용 공조장치는 제1 샤프트(121)와 제2 샤프트(122)를 구비한다. 제1 샤프트(121)는 제1 도어(118)에 연결되어, 회전에 따라 제1 도어(118)를 슬라이딩 이동시킨다. 제2 샤프트(122)는 제2 도어(119)에 연결되어, 회전에 따라 제2 도어(119)를 슬라이딩 이동시킨다. 제1 도어(118) 및 제2 도어(119)는 소정의 두께를 갖는 판(Plate) 형태로 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 다른 차량용 공조장치(100)는 템프도어가 제1 도어(118) 및 제2 도어(119)로 2개 구비된 예를 도시하였다. 이와 같이 템프도어가 상하로 2개 구비되는 예는 차량 후석 측으로 공조공기를 보내기 위한 구조 또는 내외기를 구분하여 차량 실내로 도입하기 위한 2층류 구조 등에 적용될 수 있다. 이하의 설명에서, 제1 도어(118) 및 제2 도어(119)는 "도어"로 명칭하기로 한다.
공조케이스(110)는 복수개의 케이스로 구성된다. 도어는 공조케이스(110)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 차량용 공조장치는 복수개의 케이스가 형합되는 형합부를 갖는다. 또한, 공조케이스(110)는 도어의 슬라이딩 구동을 안내하는 안내부를 구비한다. 안내부는 형합부를 가로질러 형성된다. 아울러, 안내부의 형합부에서의 단면은 편심되게 형성된다.
더욱 상세하게는, 공조케이스(110)는 상부케이스(161)와 하부케이스(162)로 구성된다. 상부케이스(161)는 좌측케이스와 우측케이스가 조립되어 이루어진다. 안내부는 도어(제2 도어)를 슬라이딩 가능하게 삽입시키는 가이드레일(200)로 구성된다. 즉, 공조케이스(110)의 내측면에는 도어를 슬라이딩 안내하는 가이드레일(200)이 형성된다. 도 5에서 도면부호 163은 증발기 안착부이고, 164는 히터코어 안착부이며, 165는 샤프트(제2 샤프트)를 조립하기 위한 홈이다.
상부케이스(161)에는 상부 가이드레일(201)이 형성되며 하부케이스(162)에는 하부 가이드레일(202)이 형성되어, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 조립시 상부 가이드레일(201)과 하부 가이드레일(202)이 연결되어 하나의 가이드레일(200)을 이루게 된다. 가이드레일(202)은 케이스의 형합부를 가로질러 상하 방향, 즉 높이 방향(y축 방향)으로 길게 형성된다. 상부 가이드레일(201)의 하단면과 하부 가이드레일(202)의 상단면이 서로 형합된다.
가이드레일(200)의 형합부에서의 단면은 편심되게 형성된다. 즉, 상부케이스(161)에 형성된 상부 가이드레일(201)의 하단면 중 상부 가이드레일(201)이 형성된 부위의 형합부 단면은 편심되게 형성된다. 아울러, 하부케이스(162)에 형성된 하부 가이드레일(202)의 상단면 중 하부 가이드레일(202)이 형성된 부위의 형합부 단면은 편심되게 형성된다.
이러한 구성을 통해, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 조립시 상부 가이드레일(201)과 하부 가이드레일(202)이 미세한 어긋남이 없이 x축 방향 및 y축 방향으로 정위치에 조립된다. 즉, 가이드레일(200) 부위에서의 형합부 편심 구조를 통해 케이스들 간의 조립시 x축 방향으로 이동이 구속되고 y축 방향으로 이동이 구속되어 상하 방향 및 전후 방향으로 빈틈없는 결합이 가능하다. 따라서, 전반적으로 조립성이 개선되며 도어의 슬라이딩 구동이 안정적이고 원활하게 이루어진다.
안내부의 형합부에서의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)와 타측 높이(h2)가 서로 다르게 구성된다. 더욱 상세하게는, 상부케이스(161)의 하단과 하부케이스(162)의 상단에 형성된 안내부의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)와 타측 높이(h2)가 서로 다르게 구성된다. 형합부를 편심되게 형성하는 구조로는 먼저, 본 실시 예와 같이 유선형 구조를 적용할 수 있다. 즉, 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 유선형으로 이루어진다.
도 6을 참조하면, 상부케이스(161)의 하단에 형성된 상부 가이드레일(201)의 단면 중 좌측 지점(a1)의 높이는 우측 지점(a2)의 높이보다 높게 형성되며, 좌측 지점(a1)부터 우측 지점(a2)을 연결하는 연장선이 유선형으로 이루어진다. 또한, 하부케이스(162)의 상단에 형성된 하부 가이드레일(202)의 단면 중 좌측 지점(a3)의 높이는 우측 지점(a4)의 높이보다 높게 형성되며, 좌측 지점(a3)부터 우측 지점(a4)을 연결하는 연장선이 유선형으로 이루어진다. 상부 가이드레일(201)의 좌측 지점(a1)은 하부 가이드레일(202)의 좌측 지점(a3)에 대응되며, 상부 가이드레일(201)의 우측 지점(a2)은 하부 가이드레일(202)의 우측 지점(a4)에 대응된다.
이 경우, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 전체적으로 유선형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면이 전체적으로 유선형으로 이루어짐에 따라, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 조립시 가이드레일(200)이 위치한 부위뿐 아니라 그 이외의 부위에서도 어긋남없이 정조립이 가능하며, 전체적으로 형합부 파팅면이 정확하게 조립되어 가이드레일(200) 부위에서의 정조립 효과를 더 높일 수 있다.
한편, 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 단차형 또는 경사형으로 이루어지는 것도 가능하다. 도 7 내지 도 10은 본 발명의 변형 예에 따른 상부케이스와 하부케이스의 형합부만을 확대 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 유선형으로 이루어지되, 가이드레일(200)의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)가 타측 높이(h2)보다 낮게 형성된다. 이러한 구조는 형합부의 전체적인 형상이 "U"자 형상으로 오목한 유선형으로 이루므로 x축 방향으로 더욱 정확한 형합이 가능하여 정조립 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 단차 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 가이드레일(200)의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)가 타측 높이(h2)보다 높게 형성된다. 한편, 도 9에 도시된 것처럼, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 단차 형상으로 이루어지되, 가이드레일(200)의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)가 타측 높이(h2)보다 낮게 형성되는 것도 가능하다.
아울러, 도 10을 참조하면, 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 경사 구조로 이루어질 수 있다.
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.
100: 차량용 공조장치
102: 증발기 103: 히터코어
110: 공조케이스 111: 공기유입구
112: 디프로스트 벤트 113: 페이스 벤트
114: 플로어 벤트 115,116,117: 모드도어
118: 제1 도어 119: 제2 도어
121: 제1 샤프트 122: 제2 샤프트
161: 상부케이스 162: 하부케이스
200: 가이드레일 201: 상부 가이드레일
202: 하부 가이드레일

Claims (9)

  1. 복수개의 케이스로 구성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    복수개의 케이스가 형합되는 형합부를 갖고,
    도어의 슬라이딩 구동을 안내하는 안내부가 형합부를 가로질러 형성되며,
    상기 안내부의 형합부에서의 단면은, 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)와 타측 높이(h2)가 서로 다르게 구성되고,
    상기 높이(h1, h2)는 공조케이스의 바닥면으로부터의 높이인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 유선형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)는 상부케이스(161)와 하부케이스(162)로 구성되며,
    상부케이스(161)의 하단과 하부케이스(162)의 상단에 형성된 안내부의 단면은 차량 전후 방향으로 일측 높이(h1)와 타측 높이(h2)가 서로 다르게 구성되고,
    상기 높이(h1, h2)는 공조케이스의 바닥면으로부터의 높이인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 안내부는 도어를 슬라이딩 가능하게 삽입시키는 가이드레일(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 도어는 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기의 사이에 설치되는 템프도어로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 형합부 중 적어도 안내부를 포함하는 단면 구간이 단차형 또는 경사형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 상부케이스(161)와 하부케이스(162)의 형합부 단면은 전체적으로 유선형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 가이드레일(200)은 상부케이스(161)에 형성되는 상부 가이드레일(201)과, 하부케이스(162)에 형성되는 하부 가이드레일(202)로 이루어지고, 상부 가이드레일(201)의 하단면과 하부 가이드레일(202)의 상단면이 형합되는 차량용 공조장치.
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