KR19990043479A - 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터 코어를 통과하는 공기의 유속을 균일하게 함과 동시에 히터 코어 내부로 유입된 공기가 역류되지 않도록 하여 히터 코어에서의 열교환 효율이 최대로 되도록 한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조에 관한 것이다.

이에 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조에 따르면, 지지벽체의 하단부에 원호형 배플을 히터 코어의 공기 배출측 내측으로 연장되도록 설치하거나 차실 내에 설치된 송풍팬 속도 조절레버의 조작에 따라 상기 원호형 배플이 히터 코어의 하단부와 이루지는 각도가 변화되도록 회동 가능하게 설치함으로써, 히터 코어 내부에서 순환된 공기가 역류되지 않고 코어 하단부로 토출되는 량을 제어할 수 있게 되고, 히터 코어 전체에 걸쳐서 일어나는 열교환 효율을 최대로 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조

본 발명은 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터 코어를 통과하는 공기의 유속을 균일하게 함과 동시에 히터 코어 내부로 유입된 공기가 역류되지 않도록 하여 히터 코어에서의 열교환 효율이 최대로 되도록 한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 공기조화장치, 즉 냉·난방 장치가 설치되며, 이는 차량의 운행중 차내 탑승자의 쾌적함 및 안락함을 증대시키고, 안전운행을 도모하기 위한 장치로 주위의 환경변화에 따른 온도 및 습도와 공기 환경을 적당하게 유지함으로써 탑승자에게 쾌적한 느낌을 줄 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 일반적인 자동차용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 계통도이다.

압축기(1)는 증발기(5)로부터 유입되는 저온·저압의 기체 냉매를 고온·고압으로 압축시켜 응축기(2)로 보내며, 응축기(2)는 압축기(1)에서 유입된 고온·고압의 기체 냉매의 열을 대기로 방출시킴으로써 저온·저압의 액체로 만든다.

수액기(3)는 응축기(2)로부터 유입되는 액체 냉매를 저장하여 두는 역할을 하며, 팽창 밸브(4)는 증발기(5) 입구에 설치되어 응축기(2)와 수액기(3)를 거친 고압의 냉매를 단열 팽창시켜 저온·저압의 기체 상태로 증발기(5)에 공급한다.

증발기(5)를 흐르는 저온의 액체 냉매는 증발기 주변의 공기를 냉각시키며, 증발되어 압축기로 유입됨으로써 냉동 사이클이 이루어지게 된다.

이때, 증발기(5)에 의해 냉각된 증발기 주위의 차가운 공기는 송풍팬(6)의 구동에 의해 송풍 덕트 케이스(10)의 내부를 통해 차내의 곳곳에 설치되어 있는 벤틸레이터(7)를 통해 차내로 토출되어 냉방작용을 하게 된다.

한편, 송풍 덕트 케이스(10)내에 설치되어 열교환기, 즉 히터 코어(20)의 내부로 엔진(미도시)의 열에 의해 고온이된 냉각수를 순환시킴과 동시에, 송풍팬(6)을 구동시켜, 유입된 외기 또는 내기를 히터 코어(2) 내부의 고온의 냉각수와 열교환하여 온도를 상승시킨 후 벤틸레이터(7)를 통해 차내로 토출함으로써 난방작용을 하게 된다. 여기서, 운전자는 선택 레버(lever)를 조작함으로써 차내를 난방시킬 것인 또는 냉방시킬 것인지를 선택한다. 그리고 나서, 송풍팬 속도 조절레버를 조작하여 냉·난풍의 온도와 세기를 조절하게 된다.

미설명 부호 5는 냉방시에만 작동되는 증발기, 9는 에어 믹스 도어, 8,8'는 냉각수 공급 관로이며, 상기 에어 믹스 도어(9)는 차내 냉방시 히터 코어(2)측(a 방향)으로 회동되어 냉기가 도시한 점선 화살표 방향으로 흐르도록 통로를 형성하며, 차내 난방시 도시한 b 방향으로 회동되어 송풍팬(6)의 풍력을 받아 히터 코어(20)를 통과하는 냉각수와 열교환된 온기가 도시한 실선 화살표 방향으로 흐르도록 통로로 형성한다.

전술한 바와 같이, 차량의 냉방시에는 차내부로 냉기가 원활하게 도달하였으나, 차량의 난방시 송풍팬(6)의 풍력으로 히터 코어(20)에서 엔진의 열에 의해 고온이된 냉각수와 열교환이 잘이루지면서 차내로 온기를 토출하도록 하여야 하나, 히터 코어(20)가 설치된 주변 상황에 따라 열교환 효율의 증대 또는 감소가 되는 것으로 알려져 이 열교환 효율을 증대시키기 위한 노력을 하고 있다.

이러한 노력으로 종래에는 히터 코어(20)가 설치되는 송풍 덕트 케이스의 구조를 변경하고 있는 데, 이를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 종래 기술에 의한 자동차용 공기조화장치의 열교환 효율을 증대하기 위한 송풍 덕트 케이스의 일부를 나타낸 단면도로서, 송풍 덕트 케이스(10)의 내부에는 히터 코일(20)이 설치된 상태이다.

송풍 덕트 케이스(10)는 송풍팬(6)의 풍력에 의해 공기가 벤틸레이터(7)로 흐를수 있도록 공기 입구 덕트(11)와, 중간 덕트(13), 공기 배출 덕트(12)가 서로 연통되어 일체로 된 하우징으로 이루어져 있다.

공기 입구 덕트(11)로는 송풍팬(6)의 풍력에 의해 증발기(5)의 주변의 냉기가 유입된다.

중간 덕트(13)의 내부에는 소정의 지지벽체(13a)가 마련되어 있고, 이 중간 덕트(12)의 내벽면(13b)과 지지벽체(13a) 사이에는 히터 코어(20)의 상면(21) 및 하면(22)이 공기 유입 덕트(11)를 통해 유입되는 공기의 유입 방향과 소정 각도 경사지도록 그 양측이 고정되어 있다.

지지벽체(13a)의 상단에는 전술한 에어 믹스 도어(9)가 힌지(9')를 중심으로 회동 가능하게 설치되어 있고, 지지벽체(13a)의 하단에는 직각으로 수평 배플(13c)이 설치되어 있되, 히터 코어(20)의 하면에 거의 근접하여 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 공기조화장치에 있어서, 그 기능을 난방용으로 사용할 때, 먼저, 운전자가 레버를 조작하여 에어 믹스 도어(9)를 중간 덕트(13)의 상측 내벽면으로 회동시켜 송풍팬(6)의 풍력에 의해 공기 입구 덕트(11)를 통해 유입된 공기가 히터 코어(20)로 도달하도록 한다.

상기와 같은 상태에서 히터 코어(20)를 통과하는 공기는 히터 코어(20)에서 엔진의 고온 상태의 냉각수와 열교환되어 고온의 상태로 중간 덕트(13)의 하측 내벽면을 따라 공기 배출 덕트(12)로 토출되어 차실내로 이동된다.

통상적으로 자동차용 공기조화장치에 있어서, 공기 입구 덕트를 통과한 공기는 제일 먼저, 에이 믹스 도어(9)에 부딪쳐 지지벽체(13a) 주변의 히터 코어(20) 상면에 도달하고, 이어 중간 덕트(13)의 내벽면(13b) 주변의 히터 코어(20)에 도달하여 히터 코어(20)를 통과하는 데, 이때, 지지벽체(13a) 주변의 히터 코어(20)를 통과할 때의 공기 속도가 중간 덕트(13)의 내벽면(13b)을 통과할 때의 공기 속도보다 현저하게 빠르다.

이러한, 공기 속도의 차이 때문에, 종래에는 히터 코어(20)에서 냉각수와 공기와의 열교환 효율이 최대로 되지 않아 지지벽체(13a)의 하단에 히터 코어(20)의 하면에 근접하도록 직각으로 수평 배플(13c)을 설치하고, 벽(13a) 주변의 히터 코어(20)를 통과하는 공기의 흐름이 수평 배플(13c)에 의해 저항을 받아 순환되도록 함으로써, 지지벽체(13a)측과 중간 덕트(13)의 내벽면(13b)측에 해당되는 히터 코어(20)를 통과하는 공기의 속도를 어느 정도 균일하게 맞추어 열교환 능력을 높일 수 있었다.

그러나, 상기 수평 배플(13c)이 지지벽체(13a)의 하단에 히터 코어(20)의 하면에 근접하도록 직각으로 설치되어 있기 때문에 히터 코어(20) 내부에서 공기가 통과하지 못하고 오히려 코어(20) 내부를 순환하면서 역류되어 히터 코어 전체에 걸쳐서 일어나는 열교환 효율을 최대로 높일 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 히터 코어를 통과하는 공기의 유속을 균일하게 함과 동시에 히터 코어 내부로 유입된 공기가 역류되지 않도록 하여 히터 코어에서의 열교환 효율이 최대로 되도록 한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 계통도.

도 2는 종래 기술에 의한 자동차용 공기조화장치의 열교환 효율을 증대하기 위한 송풍 덕트 케이스의 내부 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 열교환 효율을 증대하기 위한 송풍 덕트 케이스의 내부 구조를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 원호형 배플을 조작하기 위한 조작수단을 나타낸 도면.

도 5는 도 4의 다른 실시예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 ; 송풍팬 9 : 에어 믹스 도어

10 : 송풍 덕트 케이스 11 : 공기 입구 덕트

12 : 공기 배출 덕트 13 : 중간 덕트

13a : 지지벽체 20 : 히터 코어

30 : 원호형 배플 32 : 링크

33,39 : 속도 조절레버 37 : 스프링

38 : 와이어

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조는, 흡입 덕트와 배출 덕트로 이루어진 하우징과; 상기 하우징내에 설치되는 히터코어 지지벽체와; 상기 지지벽체와 상기 하우징의 내벽 사이에 배치되는 히터 코어와; 상기 지지벽체의 하부로부터 상기 히터 코어의 공기 배출측 내측으로 연장 설치되어 상기 히터 코어를 통과하는 공기의 유동을 제한하는 원호형의 배플; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 열교환 효율을 증대하기 위한 송풍 덕트 케이스의 내부 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 원호형 배플을 조작하기 위한 조작수단을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명에 의한 자동차용 공기조화기의 히터 코어 설치구조는 공기 흡입 덕트(11)와 공기 배출 덕트(12)로 이루어진 하우징(10), 이 하우징(10)내에 설치되는 히터코어 지지벽체(13a)와, 지지벽체(13a)와 하우징(10)의 내벽(13b) 사이에 배치되는 히터 코어(20)와, 지지벽체(13a)의 하부로부터 히터 코어(20)의 공기 배출측 내측으로 연장 설치되어 히터 코어(20)를 통과하는 공기의 유동을 제한하는 원호형의 배플(30)로 구성되어 이루어진다.

원호형 배플(30)은 그 곡률(R)이 히터 코어(20)의 폭의 10∼20%정도가 되도록 형성되어 히터 코어(20)의 하면, 즉 공기 배출측으로부터 소정 거리 이격되어 있다. 또한, 원호형 배플(30)은 원호형 배플과 히터 코어(20)의 하면이 이루는 각이 5。∼10。정도가 되도록 지지벽체(13a)의 하부에 설치된다.

상기와 같이 지지벽체(13a)의 하부에 원호형 배플(30)을 설치함으로써, 히터 코어(20)를 통과하는 공기의 유속이 균일하게 됨과 동시에 히터 코어(20) 내부로 유입된 공기는 내부에서 일정 시간동안 순환되고 난후 히터 코어(20)의 하면과 원호형 배플(30) 사이의 공간으로 토출된다. 즉, 히터 코어(20)의 내부에서 공기가 다시 역류되지 않게 되어 히터 코어 전체에서 일어나는 열교환 효율이 최대가 되게 된다.

상기 실시예에서는 원호형 배플(30)을 지지벽체(13a)의 하부에 고정 설치되는 것으로 설명을 하였으나, 원호형 배플(30)을 회동 가능하게 설치할 수 있음은 물론이다.

부언하면, 원호형 배플(30)을 회동 가능하게 설치하는 이유는 차실내로 토출내는 온기의 토출속도를 가변하기 위한 송풍팬의 회전 속도를 조절하는 속도 조절레버의 조작에 따라 원호형 배플(30)이 히터 코어(20)의 하단면과 이루는 각도가 변화되도록 하는 데 있다. 즉, 송풍팬의 회전 속도에 따라 히터 코어(20)의 하면으로 토출되는 공기의 토출 속도를 제어하기 위함에 있다.

상기 원호형 배플(30)을 회동 가능하게 하기 위한 설치는 도 4를 참조하여 설명한다. 원호형 배플(30)의 양단에 힌지(31)를 형성하여 지지벽체(13a)의 하부에서 힌지(13)를 중심으로 회동 가능하게 설치한다.

그리고, 차실내(미도시)에 기설치된 속도 조절레버(33)와 원호형 배플(30)을 상호 링크(32)로 연결하여 구성한다.

미설명 부호 13a'는 상기 힌지(31)가 삽입되는 힌지홈이다.

상기 원호형 배플(30)을 회동 가능하게 하기 위한 다른 설치 구성을 도 5를 참조하여 설명하면, 원호형 배플(30)의 양단에 힌지(31)를 형성하여 지지벽체(13a)의 하부에서 힌지(13)를 중심으로 회동 가능하게 설치한다.

원호형 배플(30)의 측부 중앙에 힌지부(34)를 갖는 개구부(36)를 형성하고, 이 개구부(36)의 힌지부(34)에 토션 스프링(37)을 삽입 설치한다.

여기서, 토션 스프링(37)의 일측단은 원호형 배플(30)의 하부면을 탄성적으로 지지되고, 타측단은 지지벽체(13a)의 측면을 탄성적으로 지지되게 설치된다.

그리고, 차실내(미도시)에 기설치된 속도 조절레버(39)와 원호형 배플(30)을 상호 와이어(38)로 연결하여 구성한다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조에 따르면, 지지벽체의 하단부에 원호형 배플을 히터 코어의 공기 배출측 내측으로 연장되도록 설치하거나 차실내에 설치된 송풍팬 속도 조절레버의 조작에 따라 성기 원호형 배플이 히터 코어의 하단부와 이루지는 각도가 변화되도록 회동 가능하게 설치함으로써, 히터 코어 내부에서 순환된 공기가 역류되지 않고 코어 하단부로 토출되는 량을 제어할 수 있게 되고, 히터 코어 전체에 걸쳐서 일어나는 열교환 효율을 최대로 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 흡입 덕트와 배출 덕트로 이루어진 하우징과; 상기 하우징내에 설치되는 히터코어 지지벽체와; 상기 지지벽체와 상기 하우징의 내벽 사이에 배치되는 히터 코어와; 상기 지지벽체의 하부로부터 상기 히터 코어의 공기 배출측 내측으로 연장 설치되어 상기 히터 코어를 통과하는 공기의 유동을 제한하는 원호형의 배플;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원호형 배플의 곡률은 상기 히터 코어의 폭의 10 ∼ 15%인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 원형형 배플과 상기 히터 코어의 하면과 이루는 각은 5 ∼ 10。인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 원호형 배플을 상기 벽의 하단부에 회동 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 원호형 배플의 자유단과 송풍팬의 속도 조절레버를 상호 링크로 연결하여 상기 조절레버의 조작에 따라 상기 원호형 배플과 상기 히터 코어 하단부와의 각도가 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 원호형 배플을 상기 벽의 하단부에 회동 가능하게 설치하고, 상기 원호형 배플의 회동단부에 상기 원호형 배플이 상기 히터 코어 하단부 방향으로 회동 되도록 스프링을 설치하고, 상기 원호형 배플과 송풍팬의 속도 조절레버를 상호 와이어로 연결한 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치의 히터 코어 설치구조.