KR200237691Y1

KR200237691Y1 - Air Conditioning Unit of Vehicle

Info

Publication number: KR200237691Y1
Application number: KR2019970039951U
Authority: KR
Inventors: 권태봉
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2001-11-30
Also published as: KR19990027361U

Abstract

본 고안의 목적은 그 구조가 단순하고 통기 저항을 감소시켜 풍량 증대를 도모하며 온도 조절 기능이 우수한 차량의 공기 조화 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner having a simple structure and reducing airflow resistance to increase the air volume and excellent temperature control function.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여 송풍기 가동에 의해 덕트(1)를 통해 실내로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)를 포함하여 구성되는 차량의 공기 조화 장치에 있어서, 중앙부를 관통 또는 양단에 고정되는 회전축(4)에 의해 회동 가능하게 덕트(1)내에 설치되는 에베퍼레이터(3)와;The present invention is an air of a vehicle comprising an evaporator (3) and a heater core (9) for controlling the temperature of the air supplied to the room through the duct (1) by the operation of the blower to achieve the above object An air conditioner, comprising: an evaporator (3) provided in a duct (1) so as to be rotatable by a rotating shaft (4) fixed through or through a central portion thereof;

상기 에베퍼레이터와 직렬로 덕트내에 설치되고 중앙부를 관통 또는 양단에 고정되는 회전축에 의해 회동이 가능하며, 난방 및 일반 온도 조절모드에서만 선택적으로 온수가 공급되는 히터코어와;A heater core installed in the duct in series with the evaporator and being rotatable by a rotating shaft penetrating or fixed to both ends thereof, the heater core being selectively supplied with hot water only in a heating and general temperature control mode;

상기 에베퍼레이터와 히터코어의 각각의 회전축의 일단에 고정 장착되는 회전기어(10)(11)와;Rotary gears 10 and 11 fixedly mounted to one end of each of the rotary shafts of the evaporator and the heater core;

상기 각각의 회전기어를 회전시키기 위한 피니언기어(15)와;A pinion gear 15 for rotating the respective rotary gears;

상기 각각의 피니언기어를 회전구동하는 스텝핑 모터(12)(13)와;A stepping motor (12) (13) for rotating the respective pinion gears;

차실내의 온도조건에 따라 상기 각각의 스텝핑 모터를 구동제어하여 에베퍼레이터와 히터코어의 회동각을 조절 제어하는 전자제어장치와를 포함하여 구성 한다.And an electronic controller for controlling and controlling the rotation angles of the evaporator and the heater core by driving and controlling the respective stepping motors according to the temperature conditions in the vehicle interior.

Description

Vehicle air conditioning system

본 고안은 차량 실내의 냉,난방을 위한 공기조화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner for cooling and heating a vehicle interior.

자동차는 단순한 수송기관의 성격에서 이동하는 거주 공간으로서의 성격이 강해지고 있어 쾌적한 공간 확보가 중요하다.As automobiles become stronger as living spaces moving from the characteristics of simple transportation systems, it is important to secure comfortable spaces.

쾌적한 정도는 차실내의 온도와 습도에 의해 좌우되는데, 차실내가 너무 더워 체온의 발산이 충분하지 못한 상황이 되면 판단력이나 조절기능이 둔화되고 이같은 상태에서 운전하면 사고의 확률이 높아지며, 추위 역시 열의 발산이 심해 체온 유지 곤란에 따른 혈액 순환 저하로 자율 신경이 실조되어지게 되며, 습도는 특히 불쾌지수 유발에 큰 영향을 미친다.The degree of comfort depends on the temperature and humidity in the cabin. If the cabin is too hot to dissipate enough body temperature, judgment or control will slow down and driving in such a state will increase the chance of an accident. Due to severe divergence, autonomic nerves are attenuated due to poor blood circulation due to difficulty in maintaining body temperature, and humidity has a great influence on causing discomfort index.

이 때문에 대부분의 차량에는 추울때는 차실내를 난방하고 더울때는 냉방하는 공기조화장치(Car aircon)를 구비하여 쾌적한 차실 공간을 확보토록 하고 있다.For this reason, most vehicles are equipped with a car aircon that heats the cabin when it is cold and cools it when it is hot.

도 8에 공조용의 온풍이나 냉풍을 만들어 실내로 배송하는 종래의 공기조화 장치를 나타내었는바 송풍기(30), 에베퍼레이터(31) 히터코어(32)등을 내장하는 덕트(33) 및 각종 변환도어(34,35,36)등으로 구성되어 있다.8 shows a conventional air conditioner that creates warm air or cold air for air conditioning and delivers it indoors, such as a duct 33 incorporating a blower 30, an evaporator 31, a heater core 32, and the like. The conversion doors 34, 35, 36 are comprised.

그러나 상기한 종래 구조에 의하면 난방 가동시 송풍기(30) 가동에 따라 덕트(33) 내부를 흐르는 외기가 에베퍼레이터(31)를 통과한 후 히터코어(32)를 통과하게 되므로 통기저항이 증대하고 또한 에어믹스도어(35)에 송풍되는 공기가 부딪혀 풍량이 저하되는 문제점이 있으며, 에어믹스도어(35)를 별도로 설치하여 온도 조절하게 되므로써 구조가 복잡해지고 통기 저항 증대로 인한 소음이 증가하는 등 여러 가지 문제점이 있었다.However, according to the conventional structure as described above, the air flows through the heater core 32 after passing through the evaporator 31 and the outside air flowing in the duct 33 in accordance with the operation of the blower 30 during heating operation increases the ventilation resistance In addition, there is a problem that the air volume hit by the air blown to the air mix door (35) is lowered, and by installing the air mix door (35) separately to control the temperature, the structure is complicated and noise due to increased ventilation resistance, etc. There were three problems.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 그 구조가 단순하고 통기 저항을 감소시켜 풍량 증대를 도모하며 온도 조절 기능이 우수한 차량의 공기 조화 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above problems, and its object is to provide a vehicle air conditioner having a simple structure, reducing aeration resistance, increasing air volume, and excellent temperature control function.

본 고안은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은The present invention is proposed in view of the above problems, and its purpose is to

송풍기 가동에 의해 덕트를 통해 실내로 공급되는 공기의 온도를 조절하는 에베퍼레이터와 히터코어를 포함하여 구성되는 차량의 공기 조화 장치에 있어서,In the air conditioner of a vehicle comprising an evaporator and a heater core for controlling the temperature of the air supplied to the room through the duct by the operation of the blower,

중앙부를 관통 또는 양단에 고정되는 회전축에 의해 회동 가능하게 덕트내에 설치되는 에베퍼레이터와;An evaporator installed in the duct so as to be rotatable by a rotation shaft fixed to both ends or through the central portion;

상기 에베퍼레이터와 히터코어의 각각의 회전축의 일단에 고정 장착되는 회전기어와;A rotary gear fixed to one end of each of the rotary shafts of the evaporator and the heater core;

상기 각각의 회전기어를 회전시키기 위한 피니언기어와;A pinion gear for rotating the respective rotary gears;

상기 각각의 피니언기어를 회전구동하는 스텝핑 모터와;A stepping motor for rotationally driving the respective pinion gear;

차실내의 온도조건에 따라 상기 각각의 스텝핑 모터를 구동제어하여 에베퍼레이터와 히터코어의 회동각을 조절 제어하는 전자제어장치와를 포함하여 구성되어 있다.And an electronic controller for controlling and controlling the rotation angles of the evaporator and the heater core by driving and controlling the respective stepping motors according to the temperature conditions in the vehicle interior.

도 1은 본 고안에 의한 차량의 공기조화 장치를 나타내는 도면1 is a view showing an air conditioner of a vehicle according to the present invention

도 2는 본 고안 장치의 A-A 평단면 형상을 나타내는 도면2 is a view showing the A-A planar cross-sectional shape of the device of the present invention

도 3은 환기 모드에서의 작동상태를 나타내는 도면3 shows an operating state in a ventilation mode;

도 4는 냉방모드에서의 작동상태를 나타내는 도면4 is a view showing the operating state in the cooling mode

도 5는 난방모드에서의 작동상태를 나타내는 도면5 is a view showing an operating state in a heating mode;

도 6은 일반 온도 조절 모드에서의 작동상태를 나타내는 도면6 is a view showing the operating state in the normal temperature control mode;

도 7은 본 고안의 제어 블록도7 is a control block diagram of the present invention

도 8은 종래기술8 is a prior art

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

1 : 덕트 2 : 송풍기1: duct 2: blower

3 : 에베퍼레이터 4 : 회전축3: evaporator 4: rotation axis

8 : 회전축 9 : 히터코어8: rotating shaft 9: heater core

10,11 : 회전기어 12,13 : 스텝핑 모터10,11: Rotary gear 12,13: Stepping motor

14,15 : 피니언기어 16,17,18,19 : 플렉시블 호스14,15: Pinion gear 16,17,18,19: Flexible hose

20 : 전자밸브 23 : 전자제어장치20: solenoid valve 23: electronic control device

이하 본 고안의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the configuration and operation of the present invention.

도 1은 본 고안에 의한 공기조화장치의 개략도로서 부호 1은 송풍기(2) 가동에 의해 차실내로 공기를 순환시키는 덕트이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention, and reference numeral 1 denotes a duct for circulating air into a vehicle compartment by operating a blower 2.

상기 덕트(1)내에는 압축기로부터 급송되는 고온 고압의 가스상 냉매가 팽창밸브를 통해 급격히 팽창되면서 저온 저압의 안개상태로 변한 것으로부터 주위의 공기에서 열을 빼앗아 냉각시키는 작용을 하게 되는 에베퍼레이터(3)가 설치되어 있으며, 이 에베퍼레이터(3)는 그 몸체의 중앙을 수평 또는 수직으로 관통하거나 또는 중앙부 양단으로 고정 돌출되는 회전축(4)에 의해 덕트(1)에 회전가능하게 지지되고 있다. 이에따라 상기 회전축(4)이 회전하면 상기 에베퍼레이터(3)는 덕트(1)를 송풍 방향에 대해 수직, 및 수평 또는 경사지게 위치하게 된다.In the duct (1) is an evaporator which takes the heat from the surrounding air from the high temperature and high pressure gaseous refrigerant supplied from the compressor rapidly expands through the expansion valve and changed into a fog state of low temperature low pressure ( 3) is provided, and the evaporator 3 is rotatably supported by the duct 1 by a rotating shaft 4 which horizontally or vertically penetrates the center of the body or protrudes fixedly at both ends of the center portion. . Accordingly, when the rotary shaft 4 rotates, the evaporator 3 positions the duct 1 vertically, horizontally or inclined with respect to the blowing direction.

상기 에베퍼레이터(3)의 전방, 즉 공기 취출구(5)(6)(7)측으로 상기 에베퍼레이터(3)와 동일한 형태, 즉 몸체의 중앙을 수평 또는 수직으로 관통하거나 중앙부 양단으로부터 고정 돌출되는 회전축(8)에 의해 덕트(1)에 대해 회전가능하게 히터코어(9)가 장착되어 있다.In front of the evaporator 3, i.e., the air outlets 5, 6 and 7, the same shape as the evaporator 3, i.e., horizontally or vertically penetrates the center of the body or fixedly protrudes from both ends of the central part. The heater core 9 is mounted to be rotatable with respect to the duct 1 by the rotating shaft 8.

그리고 상기 덕트(1)의 외부로 돌출한 각 회전축(4)(8)의 일단에는 회전기어(10)(11)가 고정장착되고, 그 회전기어(10)(11)들은 스텝핑 모터(12)(13)에 의해 회전하는 피니언기어(15)에 맞몰려 있다.In addition, rotary gears 10 and 11 are fixed to one end of each of the rotary shafts 4 and 8 protruding out of the duct 1, and the rotary gears 10 and 11 are stepping motors 12. The pinion gear 15 rotates by (13).

상기 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)를 순환하는 냉매와 온수는 상기 회전축(4)(8)을 관통하여 공급되며, 상기 회전축(4)(8)의 접속부에는 플렉시블 호스(16)(17)(18)(19)가 접속되어 회전축(4)(8)과 에베퍼레이터(3) 및 히터코어(9)가 회전하는 움직임에 따라 발생하는 꼬임을 방지하거나 변형을 흡수하도록 구성되어 있다.Refrigerant and hot water circulating through the evaporator 3 and the heater core 9 are supplied through the rotary shafts 4 and 8, and a flexible hose 16 is connected to the rotary shafts 4 and 8. (17) (18) (19) are connected to prevent twisting or absorb deformation caused by the rotational movements of the rotating shaft (4) (8), the evaporator (3) and the heater core (9). have.

그리고 히터코어(9)에 온수를 유입하는 온수 공급 호스(16)에는 온수의 공급을 개폐하기 위한 전자밸브(20)가 마련되어 있어 추후 설명되는 것과 같이 작동 모드에 따라 완전 개방 또는 그 개폐 시간을 조절하게 된다.And the hot water supply hose 16 for introducing hot water to the heater core 9 is provided with a solenoid valve 20 for opening and closing the supply of hot water to adjust the fully open or its opening and closing time according to the operation mode as described later Done.

여기서 미설명 부호 21은 내외기 변환도어, 22는 취출구 변환도어이다. 그리고 부호 24는 실내온도를 검출하여 전자제어장치(23)에 그 정보를 전송하여 스텝핑 모터(12)(13)와 전자밸브(20)를 제어하는데 이용되는 실내온도센서이다.Here, reference numeral 21 denotes an internal / external air conversion door, and 22 denotes an outlet switching door. Reference numeral 24 denotes an indoor temperature sensor used to control the stepping motors 12 and 13 and the solenoid valve 20 by detecting the indoor temperature and transmitting the information to the electronic controller 23.

이상과 같은 본 고안에 의한 차실내의 공조작용은 다음과 같다.Air conditioning in the vehicle interior according to the present invention as described above is as follows.

(1)환기모드(1) Ventilation mode

냉난방을 전혀 하지 아니하고 신선한 외부 공기를 도입 또는 실내 공기를 순환시키기 위한 단순 환기 모드에서는 전자제어장치(23)가 스텝핑 모터(12)(13)를 풀 구동 제어하여 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)가 수평상태(도시상태기준)를 이룰때까지 회전기어(10)(11)를 회전(90°위상각을 갖도록 회전)시킨 후 정지시키게 된다)(도 3참조).In the simple ventilation mode for introducing fresh outside air or circulating indoor air without heating and cooling at all, the electronic controller 23 fully drives the stepping motors 12 and 13 to control the evaporator 3 and the heater core. The rotary gears 10 and 11 are rotated (rotated to have a 90 ° phase angle) and stopped until (9) achieves a horizontal state (standard state) (see Fig. 3).

이와같이 하여 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)가 수평 상태가 되면, 덕트(1)를 통해 유입되는 공기의 통기 저항이 크게 감소하여 신선한 외부공기의 실내 유입이 원활하게 되고 외부 이물질에 의한 코어부의 오염도 방지된다.In this way, when the evaporator 3 and the heater core 9 are in a horizontal state, the aeration resistance of the air flowing through the duct 1 is greatly reduced, so that the fresh air flows in the room smoothly, and Contamination of the core portion is also prevented.

(2)풀냉방 모드(2) Full cooling mode

날씨가 무더워 냉방만을 행하도록 스위치가 작동되면 전자제어장치(23)는 히터코어(9)용 스텝핑 모터(13)를 풀구동하여 히터코어(9)만을 수평으로 위치시키고(이미 수평상태라면 구동 안함), 에베퍼레이터(3)의 현재 위치가 수평 또는 경사위치라면 스텝핑 모터(12)를 구동하여 수직이 되도록 한다음 전자밸브(20)를 차단한다(도 4 참조).When the switch is operated to perform cooling only because the weather is too hot, the electronic control unit 23 fully drives the stepping motor 13 for the heater core 9 to position only the heater core 9 horizontally (not driving if it is already horizontal). If the current position of the evaporator 3 is a horizontal or inclined position, the stepping motor 12 is driven to be vertical, and then the solenoid valve 20 is blocked (see FIG. 4).

이에따라 히터코어(9)의 난방 기능은 정지되고 에베퍼레이터(3)를 통한 냉방만이 행해지게 되는데 히터코어(9)가 수평 상태로 위치하게 되어 송풍 저항을 감소시키고 송풍량은 증대시키게 되므로 냉방 능력이 제고된다.Accordingly, the heating function of the heater core 9 is stopped and only cooling through the evaporator 3 is performed. Since the heater core 9 is positioned in a horizontal state, the blowing resistance is reduced and the blowing amount is increased. This is uplifted.

(3)풀난방 모드(3) Pool heating mode

날씨가 추어 난방만을 하고자할 때 난방모드가 스위치 온되면 전자제어장치(23)는 현재의 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)의 위치를 검출하여 히터코어(9)는 수직이 되도록, 그리고 에베퍼레이터(3)는 수평이 되도록 스텝핑 모터(12)(13)를 구동하고 전자밸브(20)를 개방하여 히터코어(9)에 온수가 순환되도록 제어하므로써 에베퍼레이터(3)에 의한 통기 저항 감소로 풍량이 증대되어지게 되어 난방 효율이 높아지게 된다(도 5 참조).When the heating mode is switched on when the weather is only to be heated, the electronic controller 23 detects the current position of the evaporator 3 and the heater core 9 so that the heater core 9 is vertical. The evaporator 3 drives the stepping motors 12 and 13 so as to be horizontal and opens the solenoid valve 20 to control the hot water to circulate in the heater core 9 by the evaporator 3. The air flow rate is increased by reducing the ventilation resistance, thereby increasing the heating efficiency (see FIG. 5).

(4)일반온도조절 모드(4) Normal temperature control mode

일반온도조절 모드에서는 차실내의 온도가 외기온도와 크게 차이나지 아니하는 조건이므로 이때는 전자제어장치(23)가 스텝핑 모터(12)(13)를 구동하여 에베퍼레이터(12)(13)를 구동하여 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)의 경사각을 조절하게 되며, 히터코어(9)에 공급되는 온수를 조절하기 위해 전자밸브(20)의 온,오프 시간을 제어하게 된다(도 6 참조).In the general temperature control mode, the temperature in the vehicle cabin is not significantly different from the outside temperature. At this time, the electronic controller 23 drives the stepping motors 12 and 13 to drive the evaporators 12 and 13 so that the Ebe The inclination angles of the perlator 3 and the heater core 9 are adjusted, and the on / off time of the solenoid valve 20 is controlled to adjust the hot water supplied to the heater core 9 (see FIG. 6). .

따라서 종래와 같이 별도의 에어믹스 도어의 설치를 필요로 하지 아니하며, 에베퍼레이터(3)와 히터코어(9)가 경사지게 위치하므로 역시 종래와 비교하여 통기 저항이 현저히 감소된다.Therefore, it does not require the installation of a separate air-mix door as in the prior art, and since the evaporator 3 and the heater core 9 are inclined, the ventilation resistance is also significantly reduced as compared with the prior art.

이때 경사각의 조절은 실내온도센서(24)의 검출에 의하여 이루어진다.At this time, the inclination angle is adjusted by the detection of the indoor temperature sensor 24.

이상과 같은 본 고안에 의하면 에베퍼레이터와 히터코어를 덕트내에 직렬로 설치하되 각기 회전축에 의해 수직 상태로부터 수평상태로 회동가능하게 설치하는 것에 의해서 냉난방 운전 모드 조건에 따라 에베퍼레이터와 히터코어의 설치각이 각각 변화하여 통기 저항을 크게 감소시켜 풍량 증대에 따른 냉난방 효율특성이 좋아지고, 에어믹스 도어등의 생략으로 구조가 단순하고 정확한 온도 조절이 가능하며, 또한 공기의 유동 저항 감소에 따라 소음이 작아져 쾌적한 실내 환경을 유지하게 되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by installing the evaporator and the heater core in series in the duct so as to be rotatable from the vertical state to the horizontal state by the rotating shaft, respectively, Each installation angle changes, which greatly reduces the ventilation resistance, resulting in better cooling and heating efficiency characteristics due to increased air volume, and simple structure and accurate temperature control by eliminating the air mix door. This decreases the effect of maintaining a comfortable indoor environment.

Claims

In the air conditioner of a vehicle comprising an evaporator (3) and a heater core (9) for adjusting the temperature of the air supplied to the room through the duct (1) by the operation of the blower (2),

An evaporator (3) installed in the duct so as to be rotatable by a rotating shaft fixed to both ends or through the central portion;

A heater core installed in the duct in series with the evaporator and rotatable by a rotation shaft 4 penetrating or fixed at both ends thereof, the heater core being selectively supplied with hot water only in the heating and general temperature control modes;

Rotary gears 10 and 11 fixedly mounted to one end of each of the rotary shafts of the evaporator and the heater core;

Pinion gears (14) (15) for rotating the respective rotary gears;

A stepping motor (12) (13) for rotating the respective pinion gears;

And an electronic controller for controlling and controlling the rotation angles of the evaporator and the heater core by driving and controlling the respective stepping motors according to the temperature conditions in the vehicle interior.

The method of claim 1,

Refrigerant and hot water supplied to the evaporator and the heater core is supplied via a rotating shaft.

The method of claim 2,

Each refrigerant outlet inlet and the hot water outlet of the evaporator and the heater core are connected to each other by a flexible hose.

The method of claim 1,

The electronic controller 23 drives and controls the stepping motor so that the evaporator is in a vertical state and the heater core is in a horizontal state in the cooling mode in driving control of the stepping motor. In the heating mode, the evaporator is horizontal. State, the heater core is driven and controlled to be in a vertical state, and in the normal temperature control mode, the evaporator and the heater core are controlled to maintain the inclination angle, and in the simple ventilation mode, both the evaporator and the heater core are controlled to be in a horizontal state. Air conditioning device for a vehicle, characterized in that.

The method of claim 2,

The solenoid valve 20 for opening and closing the hot water supplied to the heater core is installed, the solenoid valve is opened in the heating mode, by the electronic control device 23 so that the opening and closing is repeated in the normal temperature control mode. The air conditioner of the vehicle, characterized in that controlled.