KR102661622B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

제1유로 및 제2유로; 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 구성되고, 제1블로워팬과 제2블로워팬은 회전축과 구동부를 공유함으로써 함께 회전되는 블로잉부; 냉각코어; 바이패스유로; 및 제1유로 및 제2유로의 토출구와 히팅코어 및 바이패스유로의 사이에 마련되어 제1유로 또는 제2유로에서 토출된 공기가 히팅코어를 통과하거나 바이패스유로를 통해 히팅코어를 통과하지 않도록 조절하는 조절도어;를 포함하는 차량용 공조장치가 소개된다.

Description

차량용 공조장치 {AIR CONDITIONING UNIT FOR VEHICLE}
본 발명은 기존의 공조 시스템과 달리 냉난방 시스템을 통합함으로써 냉매를 변경시키는 방식의 HEAT PUMP 시스템이 아닌 공기 유로를 변경시켜 냉/난방을 할 수 있고, 블로워 모터를 통합할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
전기자동차의 경우 별도의 엔진 등의 열원이 없어 전기에너지를 통한 난방을 해야하는 문제가 있다. 이를 위해 종래에는 히트펌프 시스템이 활용되었으나, 히트펌프 시스템은 냉매/냉각수 유로가 복잡하고 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 냉매루프를 원웨이로 그대로 유지하면서 필요에 따라 증발기의 냉기 또는 응축기의 난기를 이용하는 새로운 시스템이 연구되기 시작하였다.
그러나 이러한 시스템에 따르더라도 실내측으로 토출되는 공기와 외부로 버리는 공기를 선택하기 위한 유로와 도어들이 복합하며 각각의 유로마다 블로워가 배치되어야 하는 등의 문제가 있어 시스템에 비대해지고 커지는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1903143 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존의 공조 시스템과 달리 냉난방 시스템을 통합함으로써 냉매를 변경시키는 방식의 HEAT PUMP 시스템이 아닌 공기 유로를 변경시켜 냉/난방을 할 수 있고, 블로워 모터를 통합할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유로 및 제2유로; 제1유로와 제2유로의 내부에 각각 내장된 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 구성되고, 제1블로워팬과 제2블로워팬은 회전축과 구동부를 공유함으로써 함께 회전되는 블로잉부; 제1유로에 마련되며 제1유로의 유입구와 제1블로워팬의 사이에 마련된 냉각코어; 제1유로와 제2유로의 토출구측에 마련된 히팅코어; 히팅코어의 측방으로 마련되어 히팅코어를 바이패스하는 바이패스유로; 및 제1유로 및 제2유로의 토출구와 히팅코어 및 바이패스유로의 사이에 마련되어 제1유로 또는 제2유로에서 토출된 공기가 히팅코어를 통과하거나 바이패스유로를 통해 히팅코어를 통과하지 않도록 조절하는 조절도어;를 포함한다.
제1유로의 토출구 측에는 외부와 연통된 제1개방도어가 마련되고, 제1개방도어의 개방시 냉각코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어의 폐쇄시 냉각코어를 통과한 공기가 조절도어 측으로 배기될 수 있다.
히팅코어의 하류 지점에는 외부와 연통된 제2개방도어가 마련되고, 제2개방도어의 개방시 히팅코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제2개방도어의 폐쇄시 히팅코어를 통과한 공기가 차량 실내 측으로 배기될 수 있다.
냉각코어와 히팅코어는 각각 증발기와 응축기로서 냉매라인을 통해 연결되고, 냉매라인에는 압축기와 팽창밸브가 포함될 수 있다.
본 발명의 차량용 공조장치는, 유입하우징 및 유입하우징의 측방에 연결된 토출하우징;을 더 포함하고, 유입하우징에는 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유입유로 및 제2유입유로가 형성되며, 토출하우징에는 내부에 2개의 공간으로 분할된 블로잉챔버가 형성되고 블로잉챔버의 각 공간에 제1블로워팬 및 제2블로워팬이 마련되며, 제1유입유로는 토출구가 제1블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제1유로를 형성하고, 제2유입유로는 토출구가 제2블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제2유로를 형성할 수 있다.
제1유입유로의 내부에 냉각코어가 배치되고, 제1블로워팬은 블로잉챔버 내에서 유입하우징과 가까운 측에 배치되며 제2블로워팬은 블로잉챔버 내에서 유입하우징과 먼 측에 배치되고, 제1유입유로의 토출구는 제1블로워팬과 바로 연결되며 제2유입유로의 토출구는 블로잉챔버를 돌아나간 후 반대측에서 제2블로워팬과 연결될 수 있다.
토출하우징의 일측면에는 유입하우징이 결합되고 타측면에는 블로잉부의 구동부가 결합될 수 있다.
유입하우징은 유입격벽을 통해 제1유입유로와 제2유입유로로 분할되고, 격벽 중 냉각코어의 하류 지점에는 선택도어가 마련되어 선택도어의 개방시 제1유입유로와 제2유입유로가 구분되고 선택도어의 폐쇄시 냉각코어를 흐른 공기가 제1유입유로와 제2유입유로를 통해 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 유입될 수 있다.
토출하우징에는 내부에 차량의 각 내부공간으로 공기를 토출하는 토출챔버 및 토출챔버에 설치된 모드도어가 마련되고, 히팅코어가 내장된 코어챔버가 형성되며, 코어챔버의 입구와 바이패스유로의 입구는 블로잉챔버의 출구를 향하도록 배치되고 코어챔버의 입구와 바이패스유로의 입구 및 블로잉챔버의 출구 사이에 조절도어가 설치될 수 있다.
바이패스유로는 코어챔버의 외부에 형성되며, 바이패스유로의 출구는 토출챔버에 연결될 수 있다.
코어챔버의 출구에는 외부와 연통된 제2개방도어가 마련되고, 제2개방도어의 개방시 히팅코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제2개방도어의 폐쇄시 히팅코어를 통과한 공기가 토출챔버 측으로 배기될 수 있다.
블로잉챔버에서 제1블로워팬이 설치된 공간의 출구에는 외부와 연통된 제1개방도어가 마련되고, 제1개방도어의 개방시 제1블로워팬를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어의 폐쇄시 제1블로워팬를 통과한 공기가 조절도어 측으로 배기될 수 있다.
본 발명의 차량용 공조장치에 따르면, 기존의 공조 시스템과 달리 냉난방 시스템을 통합함으로써 냉매를 변경시키는 방식의 HEAT PUMP 시스템이 아닌 공기 유로를 변경시켜 냉/난방을 할 수 있고, 블로워 모터를 통합할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 구성도.
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 차량용 공조장치의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징을 나타낸 도면.
도 6 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징의 일측 내부를 나타낸 도면.
도 8 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징의 타측 내부를 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 구성도이고, 도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 차량용 공조장치의 A-A선을 따라 절개한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징을 나타낸 도면이며, 도 6 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징의 일측 내부를 나타낸 도면이고, 도 8 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 토출하우징의 타측 내부를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 구성도로서, 본 발명의 차량용 공조장치는 냉매가 순환되는 냉각코어(C)와 히팅코어(H)가 구비된다. 도시된 실시예의 경우 냉각코어(C)와 히팅코어(H)는 동일한 냉매가 순환되는 것으로 나타나 있지만, 히팅코어의 경우 엔진의 냉각수가 흐르거나 또는 전기적으로 가열되는 소자일 수도 있다. 또는 냉각코어와 히팅코어는 열전소자의 양측 사이드와 각각 열전달될 수 있도록 연결되는 것도 가능하다.
본 발명의 대표적인 실시예는 전기자동차에 적용되는 차량용 공조장치로서, 이 경우에는 도 1과 같이 냉매가 순환되는 라인이 있고, 그 라인 상에 냉각코어(C)와 히팅코어(H)가 마련되며, 여기에는 압축기(COMP)와 팽창밸브(EX)가 마련될 수 있다. 즉, 냉각코어(C)와 히팅코어(H)는 각각 증발기와 응축기로서 냉매라인을 통해 연결되고, 냉매라인에는 압축기(COMP)와 팽창밸브(EX)가 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 경우 냉매/냉각수라인의 흐름을 변경하는 종래의 히트펌프 시스템과는 상이하며, 냉매는 하나의 라인상에서 한방향으로만 연속적으로 흐르는 것이고, 이에 따라 냉각코어(C)는 항상 차갑게 유지되고, 히팅코어(H)는 항상 뜨겁게 유지되어 각각 증발기와 응축기의 역할만을 수행한다.
한편, 도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 차량용 공조장치의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다. 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 각각 유입구(122,222)와 토출구(140,240)가 형성된 제1유로(100) 및 제2유로(200); 제1유로(100)와 제2유로(200)의 내부에 각각 내장된 제1블로워팬(320) 및 제2블로워팬(340)으로 구성되고, 제1블로워팬(320)과 제2블로워팬(340)은 회전축과 구동부(360)를 공유함으로써 함께 회전되는 블로잉부(300); 제1유로(100)에 마련되며 제1유로(100)의 유입구(122)와 제1블로워팬(320)의 사이에 마련된 냉각코어(C); 제1유로(100)와 제2유로(200)의 토출구(140,240)측에 마련된 히팅코어(H); 히팅코어(H)의 측방으로 마련되어 히팅코어(H)를 바이패스하는 바이패스유로(600); 및 제1유로(100) 및 제2유로(200)의 토출구(140,240)와 히팅코어(H) 및 바이패스유로(600)의 사이에 마련되어 제1유로(100) 또는 제2유로(200)에서 토출된 공기가 히팅코어(H)를 통과하거나 바이패스유로(600)를 통해 히팅코어(H)를 통과하지 않도록 조절하는 조절도어(D3);를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에는 공기가 2개의 흐름으로 흐르며 유입된다. 즉, 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유로(100) 및 제2유로(200)가 마련된다. 그리고 블로잉부(300)는 제1유로(100)와 제2유로(200)의 내부에 각각 내장된 제1블로워팬(320) 및 제2블로워팬(340)으로 구성되고, 제1블로워팬(320)과 제2블로워팬(340)은 회전축과 구동부(360)를 공유함으로써 항상 함께 회전되도록 한다. 이를 통해 컴팩트한 사이즈를 구현하고, 구동모터와 모터드라이브의 개수를 축소하여 저렴한 장점을 갖는다.
한편, 냉각코어(C)는 제1유로(100)에 마련되며 제1유로(100)의 유입구(122)와 제1블로워팬(320)의 사이에 마련된다. 따라서, 제1유로(100)를 통해 유입된 공기는 항상 냉각된 상태로 흐르게 된다. 그리고 제1유로(100)와 제2유로(200)의 토출구측에 히팅코어(H)가 마련된다. 따라서, 제2유로(200)를 흐르는 공기는 히팅코어(H)를 통해 히팅됨으로써 제1유로(100)를 흐른 공기를 외부로 배기하고 제2유로(200)를 흐르는 공기가 히팅코어(H)를 거친 후 이용할 경우에는 실내난방을 할 수 있다. 이 때 냉각코어(C)를 흐른 공기를 외부로 배기함으로써 흡열을 하게 되고, 이는 난방성능의 상승으로 이어진다.
또한, 제2유로(200)를 흐른 공기를 히팅코어(H)를 통과한 후 외부로 배기하고 제1유로(100)를 흐른 공기를 이용할 경우에는 실내 냉방이 이루어지며 이 때 히팅코어(H)는 응축기로서의 역할을 수행한다. 아울러, 제1유로(100)를 흐른 공기는 항상 냉각코어를 통과하기 때문에 절대습도가 낮아진 공기이고, 이를 다시 히팅코어(H)를 통과할 경우 상대습도 역시 낮아진 상태이기 때문에 이를 제습모드시에 활용할 수 있다. 이를 위해 제1유로(100)에는 냉각코어(C)가 배치되지만, 히팅코어(H)는 제2유로(200)의 출구(240)측에 배치되어 선택적으로 흐를 수 있도록 하는 것이다.
그리고, 이러한 선택적인 온도조절과 습도조절을 위해 히팅코어(H)의 측방으로는 바이패스유로(600)가 마련되어 히팅코어(H)를 바이패스할 수 있도록 하고, 제1유로(100) 및 제2유로(200)의 토출구(140,240)와 히팅코어(H) 및 바이패스유로(600)의 사이에는 조절도어(D3)를 마련하여 제1유로(100) 또는 제2유로(200)에서 토출된 공기가 히팅코어(H)를 통과한 후 실내로 유입되거나 또는 바이패스유로(600)를 통해 히팅코어(H)를 통과하지 않고 실내로 유입되도록 하는 것이다.
이러한 구성을 컴팩트한 사이즈로 구현하기 위해 본 발명의 공조장치는 크게 유입하우징(400)과 토출하우징(500)으로 구성된다. 유입하우징(400)은 공기를 유입하는 하우징이고, 토출하우징(500)은 공기를 실내 또는 외부로 토출하는 하우징이다. 냉각코어(C)는 유입하우징(400)의 제1유로(100)에 마련되고, 히팅코어(H)는 토출하우징(500)에 마련된다. 토출하우징(500)에는 블로잉부(300)와 각종 도어들이 함께 마련된다.
한편, 도시된 실시예의 경우 유입하우징(400)이 토출하우징(500)의 측면에 결합되며 공기의 유로가 90도 절곡되는 형상을 갖는다. 그리고 냉각코어(C)가 유입하우징(400)에 배치되고 히팅코어(H)가 토출하우징(500)에 배치되는 것을 보여준다. 그러나 본 발명의 권리범위는 이러한 형상과 배치에만 구속되는 것이 아니라, 냉각코어(C)와 히팅코어(H)가 모두 토출하우징의(500) 내부에 마련되며, 냉각코어(C)와 히팅코어(H)의 사이에 블로잉부(300)를 배치함으로써 냉각코어(C)를 흐른 공기의 유로가 절곡되지 않고 일직선으로 블로잉부(300) 및 히팅코어(H)에 유입되도록 하는 경우도 포함한다.
제1유로(100)와 제2유로(200)는 유입하우징(400)과 토출하우징(500)에 걸쳐 형성되며, 제1유로(100)와 제2유로(200)의 공기는 유입된 때부터 블로잉부(300)를 지나 토출될 때까지 분리된 유로를 형성한다. 유입하우징(400)에는 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유입유로(120) 및 제2유입유로(220)가 형성된다. 제1유입유로(120)는 제1유로(100) 중 유입하우징(400)에 형성된 부분을 의미하고, 제2유입유로(220)는 제2유로(200) 중 유입하우징(400)에 형성된 부분을 의미한다. 또한, 토출하우징(500)에는 내부에 2개의 공간으로 분할된 블로잉챔버(380)가 형성되고 블로잉챔버(380)의 각 공간에 제1블로워팬(320) 및 제2블로워팬(340)이 마련되며, 제1유입유로(120)는 토출구(124)가 제1블로워팬(320)이 설치된 공간의 입구(E1)와 연통되어 제1유로(100)를 형성하고, 제2유입유로(220)는 토출구(224)가 제2블로워팬(340)이 설치된 공간의 입구(E2)와 연통되어 제2유로(200)를 형성하게 되는 것이다.
도 2 내지 4와 같이, 먼저 제1유입유로(120)와 제2유입유로(220)의 입구(122,222)에는 각각 도어가 설치됨으로서 제1유입유로(120)와 제2유입유로(220)에 유입되는 공기를 차량의 내기 또는 외기로 선택할 수 있도록 한다. 그리고 제1유입유로(120)를 통과하는 공기는 냉각코어(C)를 흐를 수 있도록 한다.
유입하우징(400)을 흐른 공기는 도 4 내지 5와 같이, 토출하우징(500)의 측방으로 유입된다. 그리고 제1블로워팬(320)은 토출하우징(500)의 내부에 마련된 블로잉챔버(380) 내에서 유입하우징(400)과 가까운 측에 배치되며 제2블로워팬(340)은 블로잉챔버(380) 내에서 유입하우징(400)과 먼 측에 배치된다. 제1유입유로(120)의 토출구(124)는 제1블로워팬(320)과 바로 연결되며 제2유입유로(220)의 토출구(224)는 블로잉챔버(380)를 돌아나간 후 반대측에서 제2블로워팬(340)과 연결될 수 있다. 즉, 도 5와 같이 제1유입유로(120)의 토출구(124)는 제1블로워팬을 향해 연결이 된다. 그리고 제2유입유로(220)를 흐른 공기는 도시된 홀(H)을 관통하여 토출하우징(500)으로 들어간 후 도 4와 같이 블로잉챔버(380)를 돌아나가 후방에서 역으로 제2블로워팬(340)에 유입되는 것이다. 또한, 토출하우징(500)의 일측면에는 유입하우징(400)이 결합되고 타측면에는 블로잉부의 구동부(360)가 결합될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 제1블로워팬(320)과 제2블로워팬(340)을 중첩하여 배치할 수 있고, 회전축을 공유하며 블로워 구동부 역시 공유함으로써 부품수의 절감이 가능해진다. 또한 전체 토출하우징의 사이즈를 대폭 축소하는 것이 가능해진다.
한편, 도 8 내지 9에 도시된 바와 같이 제1유로(100)의 토출구(140) 측에는 외부와 연통된 제1개방도어(D1)가 마련된다. 블로잉챔버(380)는 블로잉격벽(382)을 통해 2개의 공간으로 구분되고, 각 공간에 제1블로워팬(320)과 제2블로워팬(340)이 마련된다. 도 8의 블로잉격벽(382)에 가려진 내부에서 공기는 제1블로워팬(320)에 의해 흐른 후 제1유로(100)의 토출구(140)측으로 토출되는데, 이 때 제1개방도어(D1)의 개방시에는 냉각코어(C)와 제1블로워팬(320)을 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어(D1)의 폐쇄시에는 공기가 조절도어(D3) 측으로 배기될 수 있다. 그리고 도 8의 블로잉격벽(382)이 제거된 상태의 내부는 도 9에 나타나 있다. 이러한 구조를 통해 난방시에는 냉각코어(C)를 흐른 차가워진 공기를 외부로 버릴 수 있고, 냉방시 또는 제습시에는 이를 조절도어(D3) 측으로 토출하여 활용할 수 있는 것이다.
또한, 도 6 내지 7과 같이 히팅코어(H)의 하류 지점에는 외부와 연통된 제2개방도어(D2)가 마련된다. 그리고 제2개방도어(D2)의 개방시에는 히팅코어(H)를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제2개방도어(D2)의 폐쇄시에는 히팅코어(H)를 통과한 공기가 차량 실내 측으로 배기될 수 있다. 이에 따라 냉방시에는 히팅코어(H)를 통과한 공기를 배출하고, 난방이나 제습시에는 이를 활용할 수 있도록 한다. 이러한 구조에 따라 냉방과 난방 및 믹싱과 제습이 모두 가능해지고, 이를 위해 제1개방도어(D1)는 제1유로(100)의 토출구(140)측에 배치하며 제2개방도어(D2)는 히팅코어(H)의 하류측에 배치되는 차이를 갖는다.
한편, 도 4와 같이 유입하우징(400)은 유입격벽(420)을 통해 제1유입유로(120)와 제2유입유로(220)로 분할되고, 격벽 중 냉각코어(C)의 하류 지점에는 선택도어(D4)가 마련되어 선택도어(D4)의 개방시 제1유입유로(120)와 제2유입유로(220)가 구분되고 선택도어(D4)의 폐쇄시 냉각코어(C)를 흐른 공기가 제1유입유로(120)와 제2유입유로(220)를 통해 제1블로워팬(320) 및 제2블로워팬(340)으로 유입될 수 있다. 선택도어(D4)를 통하여 냉각코어(C)를 흐른 공기가 제1블로워팬(320) 및 제2블로워팬(340) 모두로 유입되도록 함으로써 냉방이나 제습시 충분한 풍량과 효율을 확보하는 것이 가능하고, 난방시에는 2개의 유로를 완벽히 분리함으로써 최대한의 난방효율을 확보할 수 있도록 하는 것이다.
그리고, 토출하우징(500)에는 내부에 차량의 각 내부공간으로 공기를 토출하는 토출챔버(520) 및 토출챔버(520)에 설치된 모드도어(M1,M2)가 마련된다. 그리고 히팅코어(H)가 내장된 코어챔버(540)가 형성된다. 코어챔버(540)의 입구(542)와 바이패스유로(600)의 입구(620)는 블로잉챔버(380)의 출구를 향하도록 배치되고, 코어챔버의 입구(542)와 바이패스유로의 입구(620) 및 블로잉챔버의 출구 사이에 조절도어(D3)가 설치됨으로써, 각종 모드의 구현이 가능하다. 먼저, 토출챔버(520)에 유입된 공기는 첫번째 모드도어(M1)를 제어함으로써 승객의 몸통측(V1)으로 공기를 토출하거나 윈드실드글래스측(V2)으로 토출하는 것이 가능하고, 두번째 도어(M2)를 제어함으로서 플로어측(V3)으로 토출하는 것이 가능해진다.
그리고 바이패스유로(600)는 코어챔버(540)의 외부에서, 코어챔버(540)와 블로잉챔버(380)의 사이 공간으로 형성되며, 바이패스유로(600)의 출구(640)는 토출챔버(520)에 연결될 수 있다. 그리고 코어챔버(540)의 출구(542)에는 외부와 연통된 제2개방도어(D2)가 마련되고, 제2개방도어(D2)의 개방시 히팅코어(H)를 통과한 공기가 홀(E)을 통해 외부로 배기되며, 제2개방도어(D2)의 폐쇄시 히팅코어(H)를 통과한 공기가 토출챔버(520) 측으로 배기될 수 있다. 또한, 블로잉챔버(380)에서 제1블로워팬(320)이 설치된 공간의 출구(140)에는 외부와 연통된 제1개방도어(D1)가 마련되고, 제1개방도어(D1)의 개방시 제1블로워팬(320)를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어(D1)의 폐쇄시 제1블로워팬(320)를 통과한 공기가 조절도어(D3) 측으로 배기될 수 있다.
이러한 본 발명의 차량용 공조장치에 따른 각종 모드의 구현에 관하여 설명한다. 먼저, 냉방모드에서는 선택도어(D4)를 폐쇄하여 효율을 확보한다. 그리고 제1개방도어(D1)를 폐쇄하여 제1유로(100)의 공기는 냉방에 활용한다. 조절도어(D3)를 중립에 위치함으로서 제1유로(100)를 통해 토출된 냉기는 토출챔버(520)를 통해 실내 공조에 활용하고 제2유로(200)를 통해 토출된 냉기는 히팅코어(H)를 흐르도록 하며 제2개방도어(D2)를 개방하여 외부에 배기하도록 함으로써 최대한의 냉방효율을 추구한다.
또한, 난방모드일 경우에는 선택도어(D4)를 개방하여 냉기와 일반 공기를 구분한다. 그리고 제1유로(100)의 냉기는 제1개방도어(D1)를 개방함으로써 외부로 버린다. 그리고 제2유로(200)의 공기만을 조절도어(D3)를 통해 히팅코어(H)로 도입하고 제2개방도어(D2)를 폐쇄하여 난기를 실내 난방에 활용한다. 제습모드일 경우에는 제1개방도어(D1)를 폐쇄상태로 유지함으로써 공기를 냉각 후 다시 가열하여 제습에 활용토록 한다.
본 발명의 차량용 공조장치에 따르면, 기존의 공조 시스템과 달리 냉난방 시스템을 통합함으로써 냉매를 변경시키는 방식의 HEAT PUMP 시스템이 아닌 공기 유로를 변경시켜 냉/난방을 할 수 있고, 블로워 모터를 통합할 수 있게 된다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 제1유로 200 : 제2유로
300 : 블로잉챔버 400 : 유입하우징
500 : 토출하우징

Claims (12)

  1. 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유로 및 제2유로;
    제1유로와 제2유로의 내부에 각각 내장된 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 구성되고, 제1블로워팬과 제2블로워팬은 회전축과 구동부를 공유함으로써 함께 회전되는 블로잉부;
    제1유로에 마련되며 제1유로의 유입구와 제1블로워팬의 사이에 마련된 냉각코어;
    제1유로와 제2유로의 토출구측에 마련된 히팅코어;
    히팅코어의 측방으로 마련되어 히팅코어를 바이패스하는 바이패스유로; 및
    제1유로 및 제2유로의 토출구의 하류지점에 마련되고, 히팅코어 및 바이패스유로의 입구 사이에 마련되어 제1유로 또는 제2유로에서 토출된 공기가 히팅코어를 통과하거나 바이패스유로를 통해 히팅코어를 통과하지 않도록 조절하는 조절도어;를 포함하되,
    유입하우징 및 유입하우징의 측방에 연결된 토출하우징;을 더 포함하고,
    유입하우징에는 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유입유로 및 제2유입유로가 형성되며, 토출하우징에는 내부에 2개의 공간으로 분할된 블로잉챔버가 형성되고 블로잉챔버의 각 공간에 제1블로워팬 및 제2블로워팬이 마련되며, 제1유입유로는 토출구가 제1블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제1유로를 형성하고, 제2유입유로는 토출구가 제2블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제2유로를 형성하며,
    제1유입유로의 내부에 냉각코어가 배치되고, 제1블로워팬은 블로잉챔버 내에서 유입하우징과 가까운 측에 배치되며 제2블로워팬은 블로잉챔버 내에서 유입하우징과 먼 측에 배치되고, 제1유입유로의 토출구는 제1블로워팬과 바로 연결되며 제2유입유로의 토출구는 블로잉챔버를 돌아나간 후 반대측에서 제2블로워팬과 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1유로의 토출구 측에는 외부와 연통된 제1개방도어가 마련되고, 제1개방도어의 개방시 냉각코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어의 폐쇄시 냉각코어를 통과한 공기가 조절도어 측으로 배기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    히팅코어의 하류 지점에는 외부와 연통된 제2개방도어가 마련되고, 제2개방도어의 개방시 히팅코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제2개방도어의 폐쇄시 히팅코어를 통과한 공기가 차량 실내 측으로 배기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    냉각코어와 히팅코어는 각각 증발기와 응축기로서 냉매라인을 통해 연결되고, 냉매라인에는 압축기와 팽창밸브가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유로 및 제2유로;
    제1유로와 제2유로의 내부에 각각 내장된 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 구성되고, 제1블로워팬과 제2블로워팬은 회전축과 구동부를 공유함으로써 함께 회전되는 블로잉부;
    제1유로에 마련되며 제1유로의 유입구와 제1블로워팬의 사이에 마련된 냉각코어;
    제1유로와 제2유로의 토출구측에 마련된 히팅코어;
    히팅코어의 측방으로 마련되어 히팅코어를 바이패스하는 바이패스유로; 및
    제1유로 및 제2유로의 토출구의 하류지점에 마련되고, 히팅코어 및 바이패스유로의 입구 사이에 마련되어 제1유로 또는 제2유로에서 토출된 공기가 히팅코어를 통과하거나 바이패스유로를 통해 히팅코어를 통과하지 않도록 조절하는 조절도어;를 포함하되,
    유입하우징 및 유입하우징의 측방에 연결된 토출하우징;을 더 포함하고,
    유입하우징에는 각각 유입구와 토출구가 형성된 제1유입유로 및 제2유입유로가 형성되며, 토출하우징에는 내부에 2개의 공간으로 분할된 블로잉챔버가 형성되고 블로잉챔버의 각 공간에 제1블로워팬 및 제2블로워팬이 마련되며, 제1유입유로는 토출구가 제1블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제1유로를 형성하고, 제2유입유로는 토출구가 제2블로워팬이 설치된 공간의 입구와 연통되어 제2유로를 형성하며,
    유입하우징은 유입격벽을 통해 제1유입유로와 제2유입유로로 분할되고, 격벽 중 냉각코어의 하류 지점에는 선택도어가 마련되어 선택도어의 개방시 제1유입유로와 제2유입유로가 구분되고 선택도어의 폐쇄시 냉각코어를 흐른 공기가 제1유입유로와 제2유입유로를 통해 제1블로워팬 및 제2블로워팬으로 유입되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 및 5 중 어느 한 항에 있어서,
    토출하우징의 일측면에는 유입하우징이 결합되고 타측면에는 블로잉부의 구동부가 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1 및 5 중 어느 한 항에 있어서,
    토출하우징에는 내부에 차량의 각 내부공간으로 공기를 토출하는 토출챔버 및 토출챔버에 설치된 모드도어가 마련되고, 히팅코어가 내장된 코어챔버가 형성되며, 코어챔버의 입구와 바이패스유로의 입구는 제1유로 및 제2유로의 토출구를 이루는 블로잉챔버의 출구를 향하도록 배치되고, 조절도어는 블로잉챔버의 출구 하류지점에 마련되며, 코어챔버의 입구와 바이패스유로의 입구 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    바이패스유로는 코어챔버의 외부에 형성되며, 바이패스유로의 출구는 토출챔버에 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    코어챔버의 출구에는 외부와 연통된 제2개방도어가 마련되고, 제2개방도어의 개방시 히팅코어를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제2개방도어의 폐쇄시 히팅코어를 통과한 공기가 토출챔버 측으로 배기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 청구항 1 및 5 중 어느 한 항에 있어서,
    블로잉챔버에서 제1블로워팬이 설치된 공간의 출구에는 외부와 연통된 제1개방도어가 마련되고, 제1개방도어의 개방시 제1블로워팬를 통과한 공기가 외부로 배기되며, 제1개방도어의 폐쇄시 제1블로워팬를 통과한 공기가 조절도어 측으로 배기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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