KR20010108763A - 자동차용 트리플 존 공기조화장치 - Google Patents

자동차용 트리플 존 공기조화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 뒷좌석의 온도제어를 독립적으로 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 공기조화장치의 공기조화케이스(1)에는 증발기(3) 및 히터 코어(4)가 설치된다. 공기조화케이스(1)의 내부유로중 상부 출구단에 디프로스트 벤트(11)들 및 페이스 벤트(12)들이 설치되고 하부 출구단에는 중앙 플로어 벤트(13)가 설치된다. 히터 코어(4) 후방쪽 내부유로는 안내벽(15)에 의하여 전방토출로(16) 및 제1플로어 도어(131)로 개폐되는 후방토출로(17)로 구획된다. 히터 코어의 전방에는 히터 코어쪽 송풍통로 및 전방토출로의 출구단쪽 송풍통로를 선택적으로 개폐하는 온도조절도어(41)가 설치된다. 후방토출로는 중앙 토출로(171), 좌측 토출로(172) 및 우측 토출로(173)로 구획되고 중앙 플로어 벤트는 중앙 토출로의 출구단에 설치된다. 좌측 토출로 및 우측 토출로의 각 출구단에는 좌측 플로어 벤트(135) 및 우측 플로어 벤트(136)가 설치되고, 중앙 토출로의 소정의 위치에 중앙 토출로를 개폐하는 제2플로어 도어(132)가 설치된다.

Description

자동차용 트리플 존 공기조화장치{TRIPLE ZONE AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}
본 발명은 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 세미 센터 타입(Semi-Center Type) 또는 센터 타입의 공기조화장치에 있어서 자동차 실내의 플로어측으로 공기를 토출하기 위한 플로어 벤트를 트리플 존으로 구획형성하고 이 중에서 중앙 영역을 뒷좌석 공기 토출용으로 하여 별도로 개폐할 수 있도록 함으로써 뒷좌석의 온도제어를 독립적으로 수행할 수 있는 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 공기조화장치는 엔진(미도시)의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 압축된 냉매가 응축기로 유입되어 냉각팬의 강제송풍에 의하여 열교환되어 응축된 다음 리시버 드라이어, 팽창팰브 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 장치와; 엔진의 냉각수가 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍팬에 의하여 송풍되는 공기가 히터 코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함하는 장치이다.
다음에 종래 공기조화장치를 예를 들어 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 증발기(91) 및 히터 코어(92)는공기조화케이스(9)의 내부 유로중에 설치되고, 증발기(91)의 전방쪽(공기 유입쪽) 공기조화케이스(9)의 입구단에는 블로어 케이스(93)가 설치되고, 이 블로어 케이스(93)에 모터(95)에 의하여 구동되는 송풍팬(94)이 설치된다. 블로어 케이스(93)의 상부에는 실내기 흡입구(931) 및 실외기 흡입구(932)가 설치되어 있고, 이 흡입구들(931,932)은 전환도어(933)의 선회에 따라 개폐조절되도록 되어 있다. 따라서, 모터(95)의 구동에 따른 송풍팬(94)의 회동에 의하여 발생하는 흡입력에 의하여 실내기 흡입구(931) 또는 실외기 흡입구(932)를 통하여 공기가 블로어 케이스(93) 내부로 유입되어 공기조화케이스(9)의 내부 유로로 송풍됨으로써 증발기 및/또는 히터 코어를 거치면서 공기가 열교환되어 냉기 또는 온기로 바뀔 수 있다. 그리고, 히터 코어(92) 후방의 공기조화케이스(9)의 출구단에는 냉기 또는 온기를 자동차 창문 쪽으로 토출함으로써 자동차 창문의 성애 제거를 위한 디프로스트 벤트(defrost vent)(96), 냉기 또는 온기를 자동차 실내의 상반부로 토출함으로써 실내를 냉난방하기 위한 페이스 벤트(face vent)(97) 및 냉기 또는 온기를 자동차 실내의 하반부로 토출함으로써 실내를 냉난방 하기 위한 플로어 벤트(98)가 차례로 설치된다. 또한 상기 각 벤트들(96,97,98)은 각각 도어(961,971,981)에 의하여 소정의 냉난방 모드에 따라 개폐조절되도록 되어 있다. 그리고, 히터 코어(92)는 공기조화케이스(9)의 내부 유로의 단면적중 하반부를 차지하도록 설치되며, 히터 코어(92)의 전방(즉, 히터 코어(92)와 증발기(91)의 사이)에는 히터 코어(92)쪽의 송풍통로와 히터 코어(92) 상부쪽 공기조화케이스(9)의 내부 유로의 개도를 조절하는 온도조절도어(921)가 설치된다. 따라서, 온도조절도어(921)가 히터코어(92)쪽의 송풍통로를 막고 있을 경우에는 히터 코어(92)의 상부쪽 공기조화케이스(9)의 내부 유로는 개방되어 있으므로 증발기(91)를 거친 공기는 히터 코어(92)를 거치지 않고 상기 벤트들(96,97,98)중 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행될 수 있다. 또한, 온도조절도어(921)가 히터 코어(92) 상부쪽 공기조화케이스(9)의 내부 유로쪽을 막고 있을 경우에는 히터 코어(92)쪽의 송풍통로가 개방되어 있으므로 증발기(91)를 거친 공기는 히터 코어(92)를 거쳐 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 난방이 수행될 수 있다.
그러나, 이러한 공기조화장치에 있어서는 플로어 벤트(98)가 좌우 독립식 제어 구조의 듀얼 존 제어방식에 의하여 개폐되도록 되어 있는 관계로 자동차 뒷좌석의 온도를 독립적으로 제어할 수 없어 자동차 뒷좌석의 냉난방을 효과적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로서, 자동차 실내의 플로어측으로 공기를 토출하기 위한 플로어 벤트를 트리플 존으로 구획형성하고 이 중에서 중앙 영역을 뒷좌석 공기 토출용으로 하여 별도로 개폐할 수 있도록 함으로써 뒷좌석의 온도제어를 독립적으로 수행할 수 있는 자동차용 트리플 존 공기조화장치의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화장치의 내부를 일부 투시한 배면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화장치를 자동차에 설치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래 공기조화장치의 예를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 공기조화케이스, 3 : 증발기,
4 : 히터 코어, 11 : 디프로스트 벤트,
12 : 페이스 벤트, 13 : 중앙 플로어 벤트,
15 : 안내벽, 16 : 전방토출로,
17 : 후방토출로, 41 : 온도조절도어,
111 : 디프로스트 도어, 121 : 페이스 도어,
131 : 제1플로어 도어, 132 : 제2플로어 도어,
135 : 좌측 플로어 벤트, 136 : 우측 플로어 벤트,
171 : 중앙 토출로, 172 : 좌측 토출로,
173 : 우측 토출로
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차용 트리플 존 공기조화장치는, 공기조화케이스의 내부유로에 전후로 증발기 및 히터 코어가 설치되고, 상기 내부유로의 상부 출구단에 디프로스트 도어로 개폐되는 적어도 한 쌍의 디프로스트 벤트 및 페이스 도어로 개폐되는 적어도 한 쌍의 페이스 벤트가 차례로 설치됨과 아울러 공기조화케이스의 내부유로중 하부 출구단에는 중앙 플로어 벤트가 설치되며, 상기 공기조화케이스의 히터 코어 후방쪽 내부유로는 안내벽에 의하여 송풍공기를 디프로스트 벤트들 및 페이스 벤트들쪽으로 안내하는 전방토출로 및 상기 전방토출로로 유동하는 공기를 역U턴 도입하여 플로어 벤트쪽으로 안내함과 아울러 입구가 제1플로어 도어로 개폐되는 후방토출로로 구획되며, 상기 히터 코어의 전방에는 히터 코어쪽 송풍통로 및 전방토출로의 출구단쪽 송풍통로를 선택적으로 개폐하는 온도조절도어가 설치된 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 있어서, 상기 후방토출로는 중앙 토출로, 좌측 토출로 및 우측 토출로로 구획됨과 아울러 상기 중앙 플로어 벤트는 상기 중앙 토출로의 출구단에 설치되고; 상기 좌측 토출로 및 우측 토출로의 각 출구단에는 좌측 플로어 벤트 및 우측 플로어 벤트가 설치되며; 상기 중앙 토출로의 소정의 위치에 중앙 토출로를 개폐하는 제2플로어 도어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 따르면, 후방토출로를 폐쇄하도록 플로어 도어를 작동하면 플로어 벤트들을 통한 공기의 토출이 차단될 수 있다. 또한, 후방토출로를 개방하도록 플로어 도어를 작동하면 플로어 벤트들을 통하여 자동차 실내로 공기가 토출될 수 있다. 상기 플로어 벤트들중 중앙 플로어 벤트는 뒷자석으로 연장되는 덕트와 연결되는 것이 바람직하며, 따라서, 후방토출로가 개방된 상태에서 제2플로어 도어를 중앙 플로어 벤트가 개방되도록 작동하면 뒷좌석으로 공기가 토출될 수 있을 뿐만 아니라 제2플로어 벤트를 중앙 플로어 벤트가 폐쇄되도록 작동하면 뒷좌석으로의 공기 토출이 차단될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 공기조화케이스로서, 그 내부유로중 블로어 유니트(미도시)로부터 송풍되는 공기를 유입하기 위한 입구단에는 증발기(3)가 설치되어 있고, 상기 내부유로중 증발기(3)의 후방쪽의 대략 하반부에는 증발기(3)로부터 소정의 간격을 두고 히터 코어(4)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 증발기(3)의 상부와 히터 코어(4)의 상부에 걸쳐 격벽(14)이 설치되어 있고, 이 격벽(14)에는 송풍공(141)이 형성됨으로써, 블로어 유니트로부터 송풍되는 공기는 증발기(3)를 거쳐 상기 송풍공(141)을 통과하거나 히터 코어(4)를 통과할 수 있다. 이와 같은 공기의 흐름을 선택적으로 제어함과 아울러 송풍공기의 온도를 제어하기 위하여, 상기 송풍공(141)은 온도조절도어(41)에 의하여 개폐되도록 되어 있다. 구체적으로, 상기 온도조절도어(41)의 히터 코어(4)쪽 단부가 격벽(14)에 선회가능하게 힌지결합됨으로써 상기 송풍공(141) 또는 히터 코어(4)쪽 송풍통로가 선택적으로 개폐될 수 있다. 따라서, 온도조절도어(41)가 히터 코어(4)쪽을 차단하도록 선회할 경우에는 증발기(3)를 거친 공기는 송풍공(141)쪽으로만 유동하고, 온도조절도어(41)가 송풍공(141)을 차단하도록 선회할 경우에는 증발기(3)를 거친 공기는 히터 코어(4)를 통과하며, 온도조절도어(41)가 중립위치에 놓여 있을 경우에는 증발기(3)를 거친 공기중 일부는 송풍공(141)을 통과하고 나머지 공기는 히터 코어(4)를 통과하게 된다.
그리고, 증발기(3)를 거쳐 송풍공(141) 또는 히터 코어(4)쪽 송풍통로를 거치는 공기를 자동차 실내의 창문쪽 및 자동차 실내의 상반부로 토출시킬 수 있도록 공기조화케이스(1)의 내부유로의 상부 출구단에 디프로스트 도어(111)로 개폐되는 적어도 한 쌍의 디프로스트 벤트(11,11) 및 페이스 도어(121)로 개폐되는 적어도 한 쌍(여기서는 좌우 한 쌍씩 두 쌍이 설치된 것이 예시되어 있음)의 페이스 벤트(12,12)가 차례로 설치되어 있고, 공기조화케이스(1)의 내부유로의 하부 출구단에 중앙 플로어 벤트(13)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 공기조화케이스(1)의 내부유로중 히터 코어(4)의 후방쪽 내부유로는 안내벽(15)에 의하여 히터 코어(4)를 거친 공기 또는 격벽(14)에 형성된 송풍공(141)을 거친 공기를 디프로스트 벤트(11)들 또는 페이스 벤트(12)들쪽으로 안내하기 위한 전방토출로(16) 및 상기 공기를 전방토출로(16)로부터 역U턴 도입하여 중앙 플로어 벤트(13)쪽으로 안내하기 위한 후방토출로(17)가 구획형성된다. 상기 후방토출로(17)의 입구는 제1플로어 도어(131)에 의하여 개폐되도록 되어 있다.
본 발명에 따르면, 자동차 실내의 플로어(5)(도 1 참조)쪽의 온도 제어를 효과적으로 수행함과 아울러 특히 뒷좌석의 온도제어를 독립적으로 수행할 수 있도록 하기 위하여, 상기 후방토출로(17)는 중앙 토출로(171), 좌측 토출로(172) 및 우측 토출로(173)로 구획된다. 그리고, 상기 중앙 토출로(171)는 제2플로어 도어(132)에의하여 개폐되도록 되어 있음과 아울러 상기 중앙 플로어 벤트(13)는 예컨대 뒷자석용으로의 독립적인 제어를 위하여 중앙 토출로(171)의 출구단에 배치되고, 상기 좌측 토출로(172) 및 우측 토출로(173)의 출구단에는 좌측 플로어 벤트(135) 및 우측 플로어 벤트(137)가 설치된다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 트리플 존 공기조화장치의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명에 있어서 플로어 벤트들중 중앙 플로어 벤트(13)는 예컨대 뒷좌석쪽플로어(5)로 연장되는 연결덕트(미도시)와 연결됨으로써 뒷좌석의 독립적인 제어가 이루어지도록 함과 아울러 좌측 플로어 벤트(135) 및 우측 플로어 벤트(136)는 앞좌석쪽 플로어(5)로 연장되는 연결덕트(미도시)와 연결되도록 하는 것이 할 수 있다.
이 상태에서 냉방모드의 경우에는, 공기조화케이스(1)의 입구단에 설치되는 블로어 유니트(미도시)에 의하여 내기 또는 외기가 송풍되면 송풍공기는 증발기(3)를 거치면서 열교환되어 냉기로 바뀌고, 온도조절도어(41)는 히터 코어(4)쪽 송풍통로를 폐쇄하게 된다. 따라서, 냉기는 히터 코어(4)쪽 송풍통로를 거치지 못하고 격벽(14)에 형성된 송풍공(141)을 통하여 전방토출로(16)로 배출되어 디프로스트 벤트(11)들, 페이스 벤트(12)들, 플로어 벤트들중 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행될 수 있다. 이와 같은 냉방과정에서 제1플로어 도어(131)가 후방토출로(17)를 폐쇄하고 있을 경우에는 플로어 벤트들을 통하여 냉기가 자동차 실내로 토출되지 않는다. 또한, 예컨대 뒷좌석에 승객이 탑승하고 있을 경우에는 후방토출로(17)가 개방되고 중앙 플로어 벤트(13)도 제2플로어 도어(132)에 의하여 개방됨으로써 앞좌석 플로어(5)쪽 뿐만 아니라 뒷좌석 플로어(5)쪽으로도 냉기가 송풍되고, 뒷좌석에 승객이 탑승하지 않은 경우에는 후방토출로(17)가 개방되고 중앙 플로어 벤트(13)가 제2플로어 도어(132)에 의하여 폐쇄됨으로써 뒷좌석 플로어(5)쪽으로는 냉기가 송풍되지 않고 앞좌석 플로어(5)쪽으로만 냉기가 토출될 수 있다.
한편, 난방모드의 경우에는 온도조절도어(41)에 의하여 격벽(14)에 형성된 송풍공(141)은 폐쇄되는 반면에 히터 코어(4)쪽 송풍통로는 개방된다. 따라서, 공기조화케이스(1)의 입구단에 설치되는 블로어 유니트에 의하여 내기 또는 외기가 송풍되면 송풍공기는 증발기(3)를 거친 다음 히터 코어(4)쪽 송풍통로를 거치면서 열교환되어 온기로 바뀌어 전방토출로(16)를 따라 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 송풍됨으로써 자동차 실내의 난방이 수행될 수 있다. 각 벤트들을 통한 공기의 송풍경로 및 제어구조는 전술한 바와 같으므로 여기서의 설명은 생략한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 있어서는, 자동차 실내의 플로어(5)쪽으로 공기가 토출되는 경로가 세 곳으로 구획되고, 그 중에서 어느 하나의 경로를 특히 뒷좌석용으로 하여 독립적으로 개폐할 수 있도록 함으로써 뒷좌석의 냉난방의 제어를 효과적으로 달성할 수 있음에 따라 냉난방 효율의 향상 및 연료절감을 도모할 수 있다.

Claims (1)

  1. 공기조화케이스(1)의 내부유로에 전후로 증발기(3) 및 히터 코어(4)가 설치되고, 상기 내부유로중 상부 출구단에 디프로스트 도어(111)로 개폐되는 적어도 한 쌍의 디프로스트 벤트(11,11) 및 페이스 도어(121)로 개폐되는 적어도 한 쌍의 페이스 벤트(12,12)가 차례로 설치됨과 아울러 상기 내부유로중 하부 출구단에 중앙 플로어 벤트(13)가 설치되며, 상기 공기조화케이스의 히터 코어(4) 후방쪽 내부유로는 안내벽(15)에 의하여 송풍공기를 디프로스트 벤트들 및 페이스 벤트들쪽으로 안내하는 전방토출로(16) 및 상기 전방토출로로 유동하는 공기를 역U턴 도입하여 플로어 벤트쪽으로 안내함과 아울러 입구가 제1플로어 도어(131)로 개폐되는 후방토출로(17)로 구획되며, 상기 히터 코어의 전방에는 히터 코어쪽 송풍통로 및 전방토출로의 출구단쪽 송풍통로를 선택적으로 개폐하는 온도조절도어(41)가 설치된 자동차용 트리플 존 공기조화장치에 있어서,
    상기 후방토출로는 중앙 토출로(171), 좌측 토출로(172) 및 우측 토출로(173)로 구획됨과 아울러 상기 중앙 플로어 벤트(13)는 상기 중앙 토출로(171)의 출구단에 설치되고;
    상기 좌측 토출로(172) 및 우측 토출로(173)의 각 출구단에는 좌측 플로어 벤트(135) 및 우측 플로어 벤트(136)가 설치되며;
    상기 중앙 토출로(171)의 소정의 위치에 중앙 토출로를 개폐하는 제2플로어 도어(132)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 트리플 존 공기조화장치.
KR1020000029665A 2000-05-31 2000-05-31 자동차용 트리플 존 공기조화장치 KR100621458B1 (ko)

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