KR20030001272A

KR20030001272A - 차량용 공기 조화 장치

Info

Publication number: KR20030001272A
Application number: KR1020020034745A
Authority: KR
Inventors: 가와다히로유끼; 나시로도시오
Original assignee: 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-01-06
Also published as: DE60213915T2; US6959561B2; EP1270294B1; DE60213915D1; KR100443392B1; JP2003002030A; CN1396070A; EP1270294A1; CN1188295C; JP4098495B2; TW587029B; US20030006033A1

Abstract

차량용 공기 조화 장치는 공기 유동 통로를 갖는 하우징을 포함한다. 하우징은 상호 대향 측벽을 포함하며, 그 측벽 사이에 공기 유동 통로의 일부가 한정된다. 공기 유동 통로로 공기를 도입하기 위해 공기 유동 통로의 상류부에 팬이 설치된다. 증발기는 팬의 하류 위치에서 공기 유동 통로 내에 설치된다. 증발기는 서로 적층된 복수개의 편평한 튜브 요소를 포함하는 적층 형태를 취하고 있다. 증발기는 편평한 튜브 요소가 팬을 향해 상류로 배향된 편평한 튜브 요소의 간극의 유입측을 갖는 상기 하우징의 상호 대향 측벽 사이에서 연장하는 방식으로 위치한다.

Description

차량용 공기 조화 장치 {AUTOMOTIVE AIR CONDITIONER}

본 발명은 차량용 공기 조화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 응축된 액적의 수송을 중지시키거나 적어도 감소시키기 위한 수단이 제공되며 공기 조화 장치의 증발기의 냉각 요소로부터 생성되어 이로부터 객실을 향해 낙하되는 형태의 자동자 공기 조화 장치에 관한 것이다.

본 발명의 과제를 명확하게 하기 위해, 전술한 형태의 공지된 차량용 공기 조화 장치(100)는 첨부된 도면중 도10을 참조하여 기술되어질 것이다.

도면에서, 자동차의 계기판 패널이 "Dp"로 도시되어 있으며, 엔진 룸 "E" 및 객실 "R"으로 분기된다. 참조번호 "Fp"는 차량의 바닥 패널이다. 참조번호 "M"은 객실"R"의 전방 영역을 가로질러 연장하는 고정된 크로스바이다.

도시되어진 바와 같이, 공기 조화 장치(100)는 크로스 바아에 의해 지지되고 대체로 U 형상의 공기 유동 통로 "F"가 형성된 하우징을 포함한다.

원통형의 다중블레이드 팬(11)이 공기 유동 통로 "F"의 상류 부분 내에 설치된다. 상류 부분은 스크롤(12)을 구성한다. 스크롤(12)의 하류에는, 직각형상의 평행아편형 증발기(13)가 설치되어 있다. 증발기(13)는 공기 유동 통로"F"의 최저 부분(14) 위에 바로 위치된 낮춰진 후단부로 경사져있다. 공기 유동 통로 "F"의 최저 부분(14)으로부터, 도시되어진 바와 같이 배수 파이프(15) 아래로 기울어져 연장된다. 가열기 코어(17)는 사이에 위치된 격벽(16)을 갖는 증발기(13) 위에 위치된다. 격벽(16)으로 인해, 증발기(13)의 하류 부분에 두 개의 평행한 통로가 형성되는데, 그 중 하나는 가열기 코어(17)가 설치된 가열기 코어 통로(21A)이며, 다른 하나는 가열기 코어(17)를 우회하는 바이패스 통로(21B)이다. 가열기 코어 통로(21A)와 바이패스 통로(21B) 사이에 공기 유량을 조절하기 위해 공기 혼합 도어(18)가 배열되어 있다. 두 개의 통로(21A, 21B)의 하류 일부에 공기 혼합실(21C)이 형성된다. 즉, 가열기 코어 통로(21A) 및 바이패스 통로(21B)가 공기 혼합실(21C)로 이른다. 제상 공기 유입구(22), 통기 공기 유입구(23) 및 풋 가온 공기 유입구(24)가 공기 혼합실(21C)의 하류 부분에 형성된다. 제상 공기 유입구(22) 및 통기 공기 유입구(23)는 공용 도어 즉, 통기/제상 도어(20)에 의해 제어된다. 도시된 공기 혼합 도어(18), 풋 도어(19) 및 통기/제상 도어((20)는 피봇 형태로 도시되어 있으며, 피봇 형태의 도어 군"D"을 구성한다.

작동 중에, 팬(11)에 의해 공기 유동 통로(F)로 공기가 도입되며, 두꺼운 화살표로 표시된 바와 같이 증발기(13)를 향해 안내된다. 증발기(13)에 의해 냉각된 이후에, 공기는 공기 유동 통로 "F" 의 최저 부분(14)에서 상부로 전환되며 공기 혼합 도어(18)의 환형 위치에 따라 두 개의 통로(21A,21B)로 분배된다. 따라서, 가열기 코어 통로(21A) 및 바이패스 통로(21B)로부터의 가온된 공기는 공기 혼합실(21C) 내에서 혼합되어 온도가 조절된 공기가 생성되며 다양한 공기 유입구(22,23,24)를 통해 객실"R"의 다양한 소정 부분에 분배된다.

도시되어진 바와 같이, 작동 중에, 팬(11)으로부터 공기 내의 수분은 증발기(13)의 외부면이 응축된 물을 수집하게 하며, 외부면 상의 물이 임의의 함량을 초과할 때, 도시되어진 바와 같이 증발기의 하부 모서리로부터 낙하하는 액적"W"을 생성하며, 배수 파이프(15)로 안내되어 차량의 외부로 배출된다.

그러나, 전술한 공지된 차량용 공기 조화 장치(100)는 하기의 결점을 가질 수 있다.

즉, 작동 중에, 특히 공기 유동 속도가 빠를 때, 액적"W"의 일부는 날려지며 유동하는 공기에 의해 공기 유동 통로"F"의 최저 부분(14)을 통해 공기 혼합실(21C)로 운반된다. 이러한 경우에, 객실"R"으로 실질적인 취입된 공기는 액적을 함유하는 경우가 발생한다. 물론, 공기내의 이러한 액적은 객실"R" 내의 탑승자를 불편하게 한다. 즉, 공기 조화 장치(100) 내에서, 원치 않는 액적 날림 현상이 쉽게 발생된다.

전술한 결점을 제거하기 위해, 공개 일본 특허 출원(특허공개) 제2000-6644호는 측정 방법을 개시하고 있다. 즉, 이러한 측정은 액적이 수집되는 경향이 있는 부분에서 공기 유동 속도를 감소시키는 것이다. 상기 부분에서 공기 속도의 감소로 인해, 액적 날림 형상이 약화된다.

그러나, 전술한 공개 출원의 측정 방법은 자동차 탑승자를 만족시키지는 못했다. 사실상, 액적 날림 현상은 제안된 측정에 의해서도 만족스러운 레벨로 억제된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 결함이 없는 차량용 공기조화 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 원치 않는 액적 날림 현상이 효과적으로 억제되는 액적 날림 억제 구조(waterdrops blown off suppression structure)가 설치된 차량용 공기 조화 장치를 제공하는데 그 목적을 갖는다.

보다 상세하게는, 본 발명의 목적은 증발기의 외부면 상에서 불가피하게 제공된 응축된 물이 공기 조화 장치의 외부로 즉시 유연하게 배출되는 개선된 물 안내 구조가 설치된 차량용 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예인 차량용 공기 조화 장치의 단면도.

도2는 도1의 화살표 "Ⅱ"의 방향으로부터 취해진 정면도.

도3는 제1 실시예에서 사용된 증발기를 보유하는 보유 구조물의 부분 단면도.

도4는 제1 실시예에서 사용된 증발기의 측면도.

도5는 제1 실시예에서 사용된 증발기의 평면도.

도5a는 증발기의 제1군의 편평한 튜브 요소중의 하나에 대한 평면도.

도5b는 증발기의 제2군의 편평한 튜브 요소중의 하나에 대한 평면도.

도6은 냉각제가 유동하는 전체 통로를 도시한 증발기의 개략도.

도7은 측벽에 의해 형성된 워터 가이드 구조를 도시한 제1 실시예에 사용된 하우징의 측벽의 부분 사시도.

도8은 제1 실시예의 공기 조화 장치에 인가된 실험의 결과를 도시하는 그래프.

도9는 본 발명의 제2 실시예인 차량용 공기 조화 장치의 요부를 도시한 단면도.

도10은 종래 기술의 차량용 공기 조화 장치의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10-1, 10-2 : 공기 조화 장치

11 : 다중블레이드 팬

12 ; 스크롤

13 : 증발기

17 : 가열기 코어

21A : 가열기 코어 통로

21B : 바이패스 통로

본 발명에 따라, 내부에 형성된 공기 유동 통로와 상기 공기 유동 통로의 일부분을 한정하는 상호 대향하는 측벽을 갖는 하우징과, 공기 유동 통로로 공기를 도입하기 위해 공기 유동 통로의 상류 부분에 설치된 팬과, 팬의 하류 위치에서 공기 유동 통로 내에 설치된 증발기를 포함하는 차량용 공기 조화 장치가 제공되며, 증발기는 서로 적층된 복수개의 편평한 튜브 요소를 포함하는 적층 형태이며, 편평한 튜브 요소 중의 인접한 두 개의 요소는 그 사이에 유입 및 유출측을 갖는 간극을 두며, 증발기는 편평한 튜브 요소가 팬을 향해 상류로 배향된 편평한 튜브 요소의 간극의 유입측을 갖는 하우징의 상호 대향 측벽 사이에서 연장하는 방식으로 위치하고 있다.

본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부된 도면과 결합하여 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다.

본 발명의 두 가지 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명되어질 것이다.

보다 용이한 이해를 위해, 좌(right), 우(left), 상부(upper), 하부(lower), 우측(rightward) 등의 다양한 방향성 용어는 하기의 상세한 설명에 포함된다. 그러나, 이러한 용어들은 대응하는 부분이 도시된 도면에 의해 이해되어질 것이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예인 차량용 공기 조화 장치(10-1)가 도시되어 있다.

도시되어진 바와 같이, 제1 실시예의 차량용 공기 조화 장치(10-1)는 도10의 전술한 공지된 공기 조화 장치(100)의 구성과 유사하다.

즉, 공기 조화 장치(10-1)는 대체로 U형상의 공기 유동 통로 "F"가 형성된 하우징(10A)을 포함한다. 원통형의 다중 블레이드(1)는 공기 유동 통로 "F" 의 상부 부분 내에 설치된다. 상부 부분은 스크롤(12)을 구성한다. 증발기(13)는 스크롤(12)의 하류에 위치된다. 증발기(13)는 상향의 상부 측면 상에 장착된 공기 필터"FT"를 갖는다. 증발기(13)는 직각형 평행아편형상을 취하고 있으며, 공기 유동통로"F"의 최저 부분(14) 위에 위치된 하향 우측(즉, 후)단부가 경사져있다.

도시된 바와 같이, 하우징(10A)의 하부 부분의 내부면은 증발기(13)를 통과하는 공기의 온도를 유지하기 위해 단열 시이트"IS"를 늘어세운다. 단열 시이트"IS"의 제공으로 인해, 하우징(10A)의 하부의 외부면은 응축된 물의 생성이 억제된다.

도1에 도시되어진 바와 같이, 단열 시이트"IS"는 그 하류 부분에 양각 기술에 의해 생성된 복수개의 딤플"ISD"이 제공된다. 이후 상세히 기술되어질 바와 같이, 공기 조화 장치(10-1)의 작동하에서, 응축된 물은 시이트"IS"의 하류 부분으로 유동하며, 딤플"ISD"은 응축된 물을 잡거나 받는 역할을 한다.

공기 유동 통로'F"의 최저 부분(14)으로부터, 도시된 바와 같이 배수 파이프(15) 아래로 경사져 연장한다. 가열기 코어(17)는 증발기(13) 위에 위치되며, 증발기(13)와 가열기 코어(17) 사이에 격벽(16)을 갖는다. 이러한 격벽(16)으로 인해, 증발기(13)의 하류 부분에 두 개의 평행한 통로가 형성되며, 그 중 하나는 가열기 코어(17)가 설치된 가열기 코어 통로(21A) 이며, 다른 하나는 가열기 코어(17)를 우회하는 바이패스 통로(21B)이다. 가열기 코어 통로(21A) 내의 공기 유량과 바이패스 통로(21B) 내의 공기 유량 사이의 속도를 제어하기 위해 공기 혼합 도어(18)가 배열된다. 두 개의 통로(21A,21B)의 하류 부분에 공기 혼합실(21C)이 형성된다. 즉, 가열기 코어 통로(21A) 및 바이패스 통로(21B)가 공기 혼합실(21C)에 안내된다. 제상 공기 유입구(22), 통기 공기 유입구(23) 및 풋 가온 공기 유입구(24)가 공기 혼합실(21C)의 하류에 형성된다. 제상 및 통기 공기 유입구(22,23)는 공용 도어 즉, 통기/제상 도어(20)에 의해 제어된다. 도시된 공기 혼합 도어(18), 풋 도어(19) 및 통기/제상 도어((20)는 피봇 형태로 도시되어 있으며, 피봇 형태의 도어 군"D"을 구성한다.

제1 실시예의 공기 조화 장치(10-1)는 하기의 구성적 특징을 포함한다.

즉, 도1의 화살표 "Ⅱ"의 방향으로부터 취해진 도2로부터 도시되어진 바와 같이, 하우징(10A)은 분기선 "PL"에 결합된 좌측 및 우측 반분(10Aa,10Ab)을 포함하는 분리된 형태를 취하고 있다.

도1을 다시 참조하면, 증발기(13)는 수평선 "a-a"에 대해 소정의 각도"θ"만큼 공기 유동 통로"F"의 최저 부분(14)위에 위치된 아래로 향한 후단부로 경사져 있다. 도시된 실시예에서, 각도"θ"는 대략 19도이다. 그러나, 각도"θ"가 45도 미만이라면, 증발기(13)에 의해 적정한 성능이 달성된다고 알려져 있다.

도2에 도시되어진 바와 같이, 증발기(13)는 하우징(10A)의 격벽(16)의 하단부(16a)에 의해 보유된 하향 후단부를 갖는 각각의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)의 측벽 사이에서 단단하게 놓여져 있다.

도3으로부터 도시되어진 바와 같이, 각각의 반분(10Aa, 10Ab)의 각각의 측벽은 증발기(13)의 대응 측부를 수용하도록 기다란 리세스 "ER"의 내부면에 형성된다. 단열 재료 "IM"는 증발기(13)의 측부와 기다란 리세스"ER" 사이에서 단단하게 놓여져 있다.

도4,도5, 도5a 및 도5b를 참조하면, 증발기(13)의 상세도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 증발기(13)는 적층 형태이다.

도5, 도5a, 도5b로부터 도시된 바와 같이, 적층 형태의 증발기(13)는 대체로 서로 상에 적층되고 전방 반분 영역(13F)에 위치된 제1군의 편평한 튜브 요소(30F), 및 서로 상에 적층되고 후방 반분 영역(13R)에 위치된 제2군의 편평한 튜브 요소(30F) 및 제2군의 편평한 튜브 요소(30F)의 인접한 두 개의 요소와 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 인접한 두 개의 요소 사이에 각각 배치된 복수개의 열 방사 핀(31)을 포함한다. 제1 군 및 제2군의 두 개의 편평한 튜브 요소(30F,30R) 사이의 모든 인접한 두 개의 요소는 유입 및 유출측을 갖는 간극 사이에서 빠져나간다.

편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 각각은 두 개의 상호 결합된 셀 플레이트를 포함한다. 명세서의 기술이 진행됨에 따라 이해되어질 것처럼, 증발기(13)의 조립 중에, 4개의 탱크 통로 즉, 상류 탱크 통로(32a), 하류 탱크 통로(32b), 제1 중간 탱크 통로(33a) 및 제2 중간 탱크 통로(33b)는 증발기(13)의 측면 부분 내에 형성된다. 도6으로부터 도시되어진 바와 같이, 상류 및 하류 탱크 통로(32a,32b)는 증발기(13)의 일측면에 위치되며 제1 및 제2 중간 통로(33a,33b)는 증발기(13)의 타측면에 위치된다.

도5a로부터 도시되어진 바와 같이, 제1군의 편평한 튜브 요소(30F)의 각각의 요소는 제1 유입 및 유출구(33a', 33b') 및 제2 유입 및 유출구(32a', 32b')를 갖는 대체로 U 자 형상의 통로(34a)를 포함하며, 제1 유입 및 유출구(33a', 33b') 및 제2 유입 및 유출구(32a', 32b')는 U 자 형상의 통로(34a)로부터 분리되어 있다. 반면에, 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 각각의 요소는 두 개의 직선형통로(34b, 34c), 통로(34b)에 의해 보유되는 제1 유입 및 유출구(33b", 32b"),다른 통로(34c)에 의해 보유되는 제2 유입 및 유출구(32a", 33a")를 포함한다.

따라서, 제1 및 제2군의 편평한 튜브 요소(30F,30R)가 전술한 방식으로 적절하게 적층되었을 때, 제1군의 편평한 튜브 요소(30F)의 제1 유입구(33a') 및 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 제2 유출구(33a")는 전술한 제1 중간 탱크 통로(33a)를 구성하기 위해 연결된다. 동시에, 제1군의 편평한 튜브 요소(30F)의 제1 유출구(33b') 및 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 제1 유입구(33b")는 제2 중간 탱크 통로(33b)를 구성하기 위해 연결되며, 제1군의 편평한 튜브 요소(30F)의 제1 유입구(32a') 및 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 제2 유입구(32a")는 상류 탱크 통로(32a)를 구성하기 위해 연결되며, 편평한 튜브 요소(30F)의 제1 군의 제2 유출구(32b') 및 편평한 튜브 요소(30R)의 제2군의 제1 유입구(32b")는 하류 탱크 통로(32b)를 구성하기 위해 연결된다.

도6은 증발기(13)가 조립되어졌을 때 형성된 냉각제용 전체 유동 통로를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 도면 및 도1로부터 도시되어진 바와 같이, 상류 탱크 통로(32a)는 유입구(35)를 가지며, 하류 탱크 통로(32b)는 가온된 냉각제가 압축기(도시되지 않음)를 향해 안내되는 유출구(36)를 갖는다.

도6으로부터 도시되어진 바와 같이, 증발기(13)의 작동 하에서, 팽창 밸브"EV"로부터 냉각된 냉각제는 상류탱크 통로(32a)의 유입구(35)로 안내되며, 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 직선형 통로(34c)를 통해 제1 중간 탱크 통로(33a)에 안내되며, 제1군의 편평한 튜브 요소(30F)의 U 자형상의 통로(34a)를통해 제2 중간 탱크 통로(33b)로 안내되며, 제2군의 편평한 튜브 요소(30R)의 직선형 통로(34b)를 통해 하류 탱크 통로(32b)에 안내되며, 하류 탱크 통로(32b)의 유출구(36)로부터 압축기(도시 안됨)를 향해 배출된다.

도1 및 도2로부터 알 수 있는 바와 같이, 하우징(10A) 내에 적절하게 장착되었을 대, 증발기(13)는 유입 및 유출구(35,36)가 제공되는 증발기(13)의 전방면이 관련 차량의 전방으로 향하도록 위치를 취한다. 더욱이, 도2로부터 도시되어진 바와 같이, 차량의 전방으로부터 도시되었을 때, 유입 및 유출구(35,36)는 우측면에 위치되고 제1 및 제2 중간 탱크 통로(33a,33b)는 하우징(10A)의 분기선 "PL"에 대해 좌측에 위치된다. 유출구(36)는 유입구(35) 위에 위치된다.

하우징(10A)에 대해 증발기(13) 내의 전체 통로의 위치 관계는 방향을 도시하고 있는 즉, 차량 본체에 대해 전방 및 후방을 도시하고 있는 도6으로부터 쉽게 이해되어질 것이다.

도4로부터 도시되어진 바와 같이, 각각의 편평한 튜브 요소(30F,30R)의 상호 결합된 셀 플레이트는 하부 모서리에 증발기(13)에 의해 유동 공기를 냉각 시에 생성된 물의 집합체 "W"을 보유하거나 운송하기 위해 크기가 설정된 개별 플랜지"T"가 제공된다. 도시된 바와 같이, 이들의 대면 배열로 인해, 모든 인접하는 두 개의 플랜지"T"는 도2에서 볼 때 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)사이에서 측면으로 연장하는 물 안내 홈통(water guide gutter)을 구성한다. 이후 상세히 기술되어질 바와 같이, 증발기(13)의 작동 중에, 응축된 물은 증발기(13)의 편평한 튜브 요소(30F,30R)의 표면상에서 아래로 유동하며, 물 안내 홈통"T"에 수집되며, 증발기(13)를 통해 유동하는 공기의 힘에 의해, 각각의 홈통"T" 내의 응축된 물은 홈통"T"을 따라, 즉 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)의 벽을 향해 (도2에서 볼 때) 측면으로 유동하도록 한다.

도1, 도3 및 도7에서 도시되어진 바와 같이, 하우징(10A)의 각각의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)은 증발기(13)의 각각의 측면 하부 모서리를 따라 대각선으로 연장하는 기다란 단(40a)이 형성된다. 실질적으로, 도3에 도시되어진 바와 같이, 기다란 단(40a)은 하우징(10A)의 각각의 반분(10Aa,10Ab)의 기다란 리세스"ER"의 하부 모서리 부분을 구성한다. 따라서, 기다란 단(40a)은 전후방으로 경사져 있는 것으로 알려져 있다.

도1 및 도7에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 반분(10Aa 또는 10Ab)의 기다란 단(40a)은 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부에 위치하는 주어진 위치에서, 배수 절취부(40b)가 형성된다. 즉, 기다란 단(40a)과 배수 절취부(40b)는 증발기(13)의 외부 표면으로부터 하우징(10A)의 반분(10Aa 또는 10Ab)의 하부 표면부 쪽으로 응축수가 통과하는 물 안내 구조(40)를 구성한다.

물 안내 구조(40)의 제공에 의해, 증발기(13)로부터의 응축수는 공기 유동 통로"F"의 최저부(14)에 노출되는 하우징(10A)의 반분(10Aa 또는 10Ab)의 하부 표면부상에서 평평하게 하방으로 유동하게 한다.

도4에서 알 수 있는 바와 같이, 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부가 격벽(16, 도1 참조)의 하단부(16a)에 의해 보유되게 하는 단열 부재"IM"는 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부의 하부를 노출시키도록 크기가 정해진다. 이러한 노출부의 제공에의해, 이러한 단부에서의 바람직하지 않은 물의 축적이 억제된다. 게다가, 노출부의 제공에 의해, 물 안내 구조(40)의 물 보유 능력이 증대된다.

다음으로, 제1 실시예의 차량용 공기 조화 장치(10-1)의 작동이 도면, 특히 도1을 참조하여 설명되어질 것이다.

예를 들어, 냉각 모드로 제어될 때, 공기 조화 장치(10-1)는 도1에 도시된 상태로 된다. 이러한 상태에서, 냉각 시스템은 유입구(35)로부터 냉매를 증발기로 공급하도록 작동하고, 공기 혼합 도어(18)는 가열기 코어 통로(21A)에 충분히 인접하게 위치되고(즉, 바이패스 통로(21B)를 완전히 개방하는 위치), 통기/제상 도어(20)는 통기 공기 유입구(23)를 완전히 개방하도록 위치되고, 풋 도어(19)는 풋 가온 공기 유입구(24)를 완전히 폐쇄하도록 위치된다.

이러한 상태에서, 팬(11)에 의해 공기 유동 통로"F"의 상류부 내로 도입된 공기는 증발기쪽으로 향하고 냉각되는 동안 이를 통과한다. 냉각된 공기는 통로"F"의 최저부(14)에서 상류쪽으로 전환되고 통기 공기 유입구(23)쪽으로 향한다. 따라서, 객실에 노출된 통기 블로잉 노즐로부터 냉각된 공기가 객실을 냉각시키기 위해 객실의 주어진 부분으로 취입된다.

이러한 냉각 작동 중에, 공기 중의 수분은 증발기(13)의 편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 외부 표면에 응축수를 만들게 되고, 도4에서 알 수 있는 바와 같이, 응축수는 홈통"T"내에 물의 집합체"W"가 생성되도록 증발기(13)의 물 안내 홈통"T"으로 하향 유동한다. 전술한 바와 같이, 증발기(13)를 통한 공기 유동의 힘에 의해, 각각의 홈통"T" 내의 물의 집합체"W"는 (도2에서 알 수 있는 바와 같이)측방향으로 홈통"T"을 따라, 즉 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)의 벽쪽으로 유동하도록 한다.

따라서, 물의 집합체"W"는 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)의 각각의 벽의 경사진 기다란 단(40a)으로 안내되고, 단(40a) 위에서 단(40a)의 후방 단부쪽으로 하향 유동한다.

도7의 점선으로 나타낸 바와 같이, 물의 집합체"W"는 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부가 위치되는 주어진 위치로 유동할 때, 배수 절취부(40b)로 미끄러져 내려가고 하우징(40)의 반분(10Aa, 10Ab)의 하부 표면부 상에서 하향 유동한다.

도1의 점선으로부터 알 수 있는 바와 같이, 하부 표면부 상에서 하향 유동하는 물의 집합체"W"는 공기 유동 통로"F"의 최저부(14)로 안내되고, 공기 조화 장치(10-1)의 외측으로 배출되는 배수 파이프(15) 내로 안내된다.

다음에, 이러한 배열에 의해 주어진 부품의 특정 배열 및 다양한 장점이 도면을 참조하여 설명되어질 것이다.

우선, 도1로부터 알 수 있는 바와 같이, 증발기(13)는 경사진 자세로 하우징(10A) 내에 설치된다. 이는 하우징(10A)이 감소된 크기를 갖도록 하고 공기 조화 장치(10-1)의 콤팩트한 구성을 이룰 수 있다.

두 번째로, 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 증발기(13)의 편평한 튜브 요소(30F, 30R)는 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab) 사이로 연장되도록 배열된다. 이는 편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 하단부에 제공된 물 안내 홈통(T)이 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)으로 연장되는 것을 의미한다. 따라서,편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 표면상에서 하향 유동된 응축수는 물 안내 홈통(T)으로 안내되고, 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab)의 각각의 기다란 단(40a)으로 안내된다. 달리 말하면, 증발기(13)가 도1에서 알 수 있는 바와 같이 그의 후방 단부가 낮춰져 경사져 있을 때, 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부는 물의 집합체의 수집이 억제된다. 낮춰진 후방 단부에서 수집되어 물의 집합체가 커진다면, 공기 유동에 의한 바람의 압력에 의해 쉽게 불어날려진다. 이는 공기가 액적을 포함해서 실제로 객실에 불어넣어지는 것을 야기한다.

세 번째로, 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 증발기(13)의 제1 및 제2 중간 탱크 통로(33a, 33b)와 상류측 및 하류측 탱크 통로(32a, 32b)는 각각 하우징(10A)의 반분(10Aa, 10Ab)의 기다란 리세스(ER)에 놓여진다. 따라서, 이러한 탱크 통로(33a, 33b, 32a, 32b)의 제공은 공기 유동 통로(F)에 의한 공기 유동 저항의 증가에 실질적으로 아무런 영향을 끼치지 않는다.

네 번째로, 물 안내 홈통(T) 및 물 안내 구조(40)의 제공으로 인해, 편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 외부면에 생긴 모든 응축수는 전술한 방식으로 배수 파이프(15)로 매끄럽고 신속하게 안내된다. 따라서, 바람직하지 않은 액적이 불어 날리는 현상은 제1 실시예의 공기 조화 장치(10-1)에서 억제되거나 최소화된다.

다음의 4개의 요소는 액적이 불어날리는 것을 억제하는 기능에 영향을 줄 수 있다.

(1) 하우징(10A)의 좌측 및 우측 반분(10Aa, 10Ab) 사이에서 각각 연장하는 편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 배열.

(2) 기다란 단(40a)과 배수 절취부(40b)를 포함하는 물 안내 구조(40)의 제공.

(3) 편평한 튜브 요소(30F, 30R)에 의해 제공되는 물 안내 홈통(T)의 제공.

(4) 물의 집합체의 수집이 억제되는 증발기(13)의 낮춰진 후방 단부의 배열.

이러한 요인들을 결합함으로써, 본 발명자는 액적이 불어 날려지는 것을 억제하는 기능을 "불어 날려지는 물의 집합체"와 "배출되는 물의 집합체"에 대해 조사하였다. 불어 날려지는 물의 집합체는 객실 내로 실제로 불어 날려지는 공기에 남아 있는 물의 집합체이며, 배출되는 물의 집합체는 배수 파이프(15)로부터 외측으로 실제로 배출되는 물의 집합체이다. 이 결과는 도8의 그래프에 도시된다. 이 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 이들 요소의 증가로, "불어 날려지는 물의 집합체"는 감소하고 "배출되는 물의 집합체"는 증가한다.

도9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예인 차량용 공기 조화 장치(10-2)가 부분적으로 도시되어 있다.

제2 실시예의 공기 조화 장치(10-2)는 제2 실시예에서 증발기(13)가 도시된 바와 같이 공기 유동 통로"F"에서 수평으로 배열된 것을 제외하면 전술한 제1 실시예의 공기 조화 장치(10-1)와 실질적으로 동일하다.

증발기(13)의 수평 배열에서, 제1 실시예(10-1)에서 주어진 전술한 장점에 부가하여 다음의 장점이 얻어진다.

즉, 도9에서 알 수 있는 바와 같이, 팬(11)으로부터의 공기는 편평한 튜브(30F, 30R) 사이에 한정된 통로가 공기 유동 방향에 편평하기 때문에,증발기(13)가 매끄럽게 통과할 수 있다. 통로 내의 매끄러운 공기 유동에 의해, 편평한 튜브 요소(30F, 30R)의 외부 표면에서 생긴 응축수는 공기 유동의 불어 날림 없이 물 안내 홈통"T"로 매끄럽게 안내된다.

게다가, 증발기(13)의 통로 내의 매끄러운 공기 유동 때문에, 공기 유동 통로"F"는 감소된 공기 유동 저항을 가질 수 있다.

다음에, 차량 공기 조화 장치의 변형이 간단히 설명될 것이다.

전술한 설명은 일체식의 공기 조화 장치를 지시한다. 그러나, 원한다면, 본 발명은 흡입 유닛, 냉각 유닛 및 가열기 유닛을 포함하는 결합 형태의 공기 조화 장치에도 적용될 수 있다.

도1의 제1 실시예에서, 증발기(13)는 후방 단부가 낮춰진 상태로 경사진다. 그러나, 원한다면, 증발기(13)는 전방 단부가 낮춰진 상태로 경사질 수 있다.

게다가, 원한다면, 경사진 홈통 부재는 물 안내 구조(40)의 배수 절취부(40b) 쪽으로 물의 유동을 더 매끄럽게 하기 위해 물 안내 홈통(T)에 연결될 수 있다.

2001년 7월 22일자로 출원된 일본 특허 출원 제2001-189129호의 전체 내용은 본원에서 참조로써 합체된다.

본 발명은 본 발명의 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 전술한 바와 같은 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 이러한 실시예의 다양한 변경 및 변형은 전술한 설명의 견지에서 당업자에 의해 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화 장치에 따라, 원치않는 액적 날림 현상이 효과적으로 억제되고, 또한 증발기의 외부면 상에서 불가피하게 제공된 응축된 물이 공기 조화 장치의 외부로 즉시 유연하게 배출될 수 있다.

Claims

내부에 한정된 공기 유동 통로와 상기 공기 유동 통로의 일부분을 한정하는 상호 대향된 측벽들을 갖는 하우징과,

상기 공기 유동 통로 내로 공기를 도입하기 위해 상기 공기 유동 통로의 상류부에 설치된 팬과,

상기 팬의 하류측 위치에 상기 공기 유동 통로 내에 설치된 증발기를 포함하고,

상기 증발기는 서로 적층된 복수개의 편평한 튜브 요소를 포함하는 적층 형태이며, 상기 편평한 튜브 요소 등의 모든 인접한 두 개의 요소는 그 사이에 유입 및 유출측을 갖는 간극을 두며,

상기 증발기는 상기 편평한 튜브 요소가 상기 팬을 향해 상류로 배향된 상기 편평한 튜브 요소의 간극의 유입측을 갖는 상기 하우징의 상호 대향 측벽 사이에서 연장하는 방식으로 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제1항에 있어서,

상기 간극의 외부 측면이 노출되는 상기 증발기의 하류 대면측에 제공된 복수개의 물 안내 홈통과,

상기 물 안내 홈통으로부터 응축수를 상호 대향 측벽의 주어진 하부쪽으로 안내하기 위해 상기 하우징의 상호 대향 측벽의 각각에 의해 제공된 물 안내 구조를 포함하고,

상기 물 안내 홈통은 상기 편평한 튜브 요소의 외부면으로부터 유동하는 응축수를 수용하고 상호 대향 측벽쪽으로 물을 안내하기 위해 상기 하우징의 상호 대향 측벽 사이에 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제2항에 있어서, 상기 물 안내 홈통 각각은,

상기 편평한 튜브 요소들 중 인접한 두 개의 요소의 하나의 제1 하부 굴곡 모서리와,

상기 편평한 튜브 요소들 중 인접한 두 개의 요소의 다른 하나의 제2 하부 굴곡 모서리를 포함하고,

상기 제1 및 제2 하부 굴곡 모서리는 서로를 향해 배향하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제2항에 있어서, 상기 상호 대향 측벽의 저부로부터 상기 하우징의 외측으로 응축수를 안내하기 위해 상기 공기 유동 통로의 최저부에 연결된 배수 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제4항에 있어서, 상기 하우징의 상호 대향 측벽은 상기 증발기의 측면들이 그 사이에 단열 재료를 개재하여 수용하는 기다란 리세스가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제5항에 있어서, 상기 증발기는 공기 유동 통로의 상류부에 대해 경사지고 상기 기다란 리세스는 상기 증발기의 경사에 충족하도록 경사지는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제6항에 있어서, 상기 증발기는 후방 단부가 낮춰져서 경사진 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제6항에 있어서, 상기 물 안내 구조는,

상기 기다란 리세스의 하부 모서리부로 구성된 기다란 단과,

상기 기다란 단의 하단부에 제공된 배수 절취부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제5항에 있어서, 상기 증발기는 상기 공기 유동 통로의 상류부에 대해 직각으로 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제5항에 있어서, 상기 증발기의 종방향 측면 중 하나는 증발기의 상류 및 하류 탱크를 포함하고, 상기 증발기의 종방향 측면 중 다른 하나는 증발기의 제1 및 제2 중간 탱크 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제7항에 있어서, 상기 증발기의 낮춰진 후방 단부는 상기 공기 유동 통로의 최저부 상에 위치되고, 상기 물 배수 파이프는 상기 최저부로부터 하향 연장하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제11항에 있어서, 상기 증발기의 낮춰진 후방 단부는 상기 하우징에 설치된 격벽에 의해 보유되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제4항에 있어서, 상기 하우징의 공기 유동 통로는 상기 증발기의 하류 부분에서, 상기 하우징의 내부면 상에 늘어세운 단열 시트가 제공되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제13항에 있어서, 상기 단열 시트는 그 하류부에 복수개의 딤플이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.
제10항에 있어서, 상기 증발기는

서로 적층된 제1군의 편평한 튜브 요소와,

서로 적층되고 상기 제1군의 편평한 튜브 요소의 뒤에 위치한 제2군의 편평한 튜브 요소와,

제1 및 제2군의 편평한 튜브 요소의 인접한 두 개 사이에 각각 개재된 복수개의 열 방사 핀을 포함하고,

상기 제1군의 편평한 튜브 요소의 각각은 제1 유입 및 유출구와 제2 유입 및 유출구를 갖는 대체로 U자형의 통로를 포함하고,

상기 제1 유입 및 유출구와 제2 유입 및 유출구는 상기 U자형의 통로로부터 분리되어 있으며,

상기 제2군의 편평한 튜브 요소의 각각은 두 개의 직선형 통로와, 두 개의 직선 통로 중의 하나를 갖는 제1 유입 및 유출구와, 두 개의 직선 통로 중의 하나를 갖는 제2 유입 및 유출구를 포함하고,

상기 제1군의 제1 유입구와 상기 제2군의 제2 유출구는 상기 제1 중간 탱크 통로를 구성하도록 연결되고, 상기 제1군의 제1 유출구와 상기 제2군의 제1 유입구는 상기 제2 중간 탱크 통로를 구성하도록 연결되고, 상기 제1군의 제2 유입구와 상기 제2군의 제2 유입구는 상기 상류 탱크 통로를 구성하도록 연결되고, 상기 제1군의 제2 유출구와 상기 제2군의 제2 유출구는 상기 하류 탱크 통로를 구성하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 장치.