KR20030048557A - 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트 - Google Patents

2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트 Download PDF

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KR20030048557A
KR20030048557A KR1020010078486A KR20010078486A KR20030048557A KR 20030048557 A KR20030048557 A KR 20030048557A KR 1020010078486 A KR1020010078486 A KR 1020010078486A KR 20010078486 A KR20010078486 A KR 20010078486A KR 20030048557 A KR20030048557 A KR 20030048557A
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Abstract

본 발명은 공기의 흐름을 안내하는 도어가 분리벽의 기능을 겸할 수 있도록 하여 공조 유니트의 구조를 단순화할 수 있도록 한 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트에 관한 것이다.
개시된 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트는, 내부에 증발기(1)와 히터 코어(2)가 일정 간격을 두고 설치되면서 차 실내와 연통되는 디프로스트벤트(13), 페이스벤트(14) 및 플로어벤트(15)가 구비된 공조기 케이스(10)와, 상기 공조기 케이스 내부의 증발기와 히터 코어 사이에 그 중앙이 회전 가능하게 설치되어 증발기와 히터 코어 사이를 상하로 구획함과 아울러 히터 코어의 전방을 개폐하는 제1버터플라이도어(30)와, 상기 히터 코어의 후방에 그 중앙이 회전 가능하게 설치되어 히터 코어 후방을 상하로 구획함과 아울러 히터 코어의 후방 및 플로어벤트를 개폐하는 제2버터플라이도어(40)를 구성된다. 이에 의하여, 상기 제1,2버터플라이도어(30)(40)가 중앙을 중심으로 하여 회전되면서 케이스(10) 내부를 상하 2층으로 분리하고, 히터 코어(2)와 플로어벤트(15)를 개폐하는 기능을 겸한다.

Description

2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트 {AIRCONDITIONER UNIT HAVING TWO-LAYER AIR-FLOW SYSTEM}
본 발명은 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도조절 도어가 분리벽의 기능을 겸할 수 있도록 하여 부품수를 줄일 수 있는 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 공조장치는 냉방장치와 난방장치로 구성된다.
냉방장치는, 압축기에 의하여 압축된 냉매가 응축기로 유입되어 냉각팬의 강제송풍에 의하여 응축기를 통과하는 공기와 열교환되어 응축된 다음 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 블로어 유니트의 블로어 팬에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내에 유입됨으로써 자동차 실내를 냉방하는 장치이며, 난방장치는, 엔진의 냉각수가 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 블로어 팬에 의하여 송풍되는 공기가 히터 코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내에 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 장치이다.
전술한 냉방장치는 공기유입구 및 차내 실내와 연통되며 각각의 도어에 의해개폐되는 각종 벤트가 구비된 공조기 케이스와, 상기 공조기 케이스의 공기유입구측에 설치되는 블로어 유니트와, 공조기 케이스의 내부에 공기유입구측에서부터 차례로 설치되는 증발기 및 히터 코어를 포함하여 구성된다.
실내와 연통되는 벤트로는 창문의 성에를 제거하기 위하여 공기가 창문쪽으로 공급되도록 하는 디프로스트벤트, 공기가 탑승자의 상반부로 토출되도록 하는 페이스벤트 및 공기가 바닥쪽으로 토출되도록 안내하는 플로어벤트 등이 있다.
한편, 공조장치의 가동시 외기유입구를 통하여 외기만을 실내로 공급할 경우에는 압축기의 부하가 커져 연료손실이 많고, 차 실내에 내기만을 공급할 경우에는자동차 실내의 공기가 오염되어 탑승자의 건강을 해칠 염려가 있고, 또한, 동절기 습도가 높은 내기를 이용한 디프로스터 모드를 선택하게 되면 내기의 습도 때문에 글라스에 발생된 성에를 효과적으로 제거하지 못하고, 성에를 효과적으로 제거하기 위해 저온의 외기를 유입하면 난방성능이 떨어진다.
이러한 단점을 해소하기 위해 디프로스트벤트로는 외기, 플로어벤트로는 내기가 토출되도록 함으로써 난방성능 향상은 물론, 성에 제거 문제도 해결할 수 있도록 2층 공기유동구조를 갖는 공조 유니트가 제안되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 2층 기류 공조시스템을 갖는 공조 유니트의 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 2층 기류 공조시스템을 갖는 공조 유니트는, 공조기 케이스(10), 증발기(1), 히터 코어(2) 및 공조기 케이스(10) 내부에 설치되어 공기의 흐름을 안내하는 도어를 가진다.
공조기 케이스(10)의 일측에는 유입구(11)(12)가 상하로 구획 형성되며, 타측 상부에는 상측을 향해 개구된 디프로스트벤트(13)와 페이스벤트(14)가 구비되는 한편, 타측 하부에는 후방을 향해 개구되는 플로어벤트(15)가 형성된다.
증발기(1)와 히터 코어(2)는 공조기 케이스(10)의 입구단에서부터 일정 간격을 두고 차례로 입설된다.
공조기 케이스(10)의 내부에는 공조기 케이스(10) 내부를 상하측의 제1,2유로(P1)(P2)로 구획하는 분리벽(16)이 형성된다. 분리벽(16)은 증발기(1)의 직후방에서부터 히터 코어(2)를 경유하여 히터 코어(2)의 후방까지 연장되는 수평부(16a)와, 이 수평부(16a)의 후단부에서 공조기 케이스(10)의 형상을 따라 상측으로 벤딩되어 그 후방에 제1,2유로(P1)(P2)와 연통되는 제3유로(P3)를 형성하는 수직부(16b)로 구성된다.
공기의 흐름을 안내하는 도어는 증발기(1)와 히터 코어(2) 사이의 분리벽(16) 수평부(16a)의 상하부에 각각 설치되는 제1,2도어(20)(21)와, 히터 코어(2) 후방의 분리벽 수평부(16a) 아래쪽을 개폐하는 제3도어(22)로 구성된다.
제1도어(20)는 히터 코어(2)의 전방 상단부에 회전 가능하게 설치되며, 그 자유단부가 증발기(1) 직후방 상단의 배플(10a)에 접하여 증발기(1)를 통과한 공기가 히터 코어(2)를 통과하도록 안내하거나 분리벽(16) 상측의 히터 코어(2)의 전방을 막는다.
제2도어(21)는 히터 코어(2) 전방 하단부에 회전 가능하게 결합되며, 그 자유단부가 증발기(1) 후방의 배플(10b)에 접하여 증발기(1)를 통과한 공기가 히터 코어(2)를 통과하도록 안내하거나 분리벽(16) 하측의 히터 코어(2)의 전방을 막는다.
도면중 미설명 부호 13a, 14a, 15a는 각각 디프로스트벤트 도어, 페이스벤트 도어 및 플로어벤트 도어이다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트의 작용은 다음과 같다.
믹스 모드는 디프로스트벤트(13)에 외기가 공급되고 플로어벤트(15)에 내기가 공급되는 것이다. 난방시 믹스 모드가 선택되면, 제1,2도어(20)(21)가 히터 코어(2)의 전방을 개방하고, 제3도어(22)는 히터 코어(2) 후방을 개방하며, 플로어벤트 도어(15a)는 분리벽 수직부(16b) 후방쪽의 제3유로(P3)를 막으면서 플로어벤트(15)를 개방하고, 디프로스트벤트 도어(13a)는 디프로스트벤트(13)를 개방한다.
이와 같이 도어들에 의해 믹스 모드를 위한 공기 유로가 갖추어진 상태에서 블로어팬(B)에 의해 유입되는 공기 중 외기는 분리벽 수평부(16a)의 상측을 통과하여 히터 코어(2)를 경유한 후, 분리벽 수직부(16b)의 안쪽을 따라 선회하여 디프로스트벤트(13)에 공급된다. 그리고, 내기는 분리벽 수평부(16a) 하측을 경유하여 히터 코어(2)를 통과한 후, 제3도어(22) 및 플로어벤트 도어(15a)의 안내를 받아 플로어벤트(15)에 공급된다.
그러나, 종래 기술에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트는 다음과 같은 문제점이 있다.
공조 유니트의 분리벽(16)은 공조기 케이스(10) 내부를 상하로 구획하는 것이며, 제1,2,3도어(20)(21)(22)는 히터 코어(2)의 전방을 개폐하면서 공기의 방향안내하는 것으로, 분리벽(16)과 각 도어(20)(21)(22)가 2층 기류를 위한 필수 구성요소로 갖추어져 있기 때문에 공조 유니트의 구조가 복잡한 단점이 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 구조를 단순화할 수 있도록 한 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트를 제공하려는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 공조 유니트의 구성도.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명에 따른 2층 기류 공조시스템을 갖는 공조 유니트의 모드별 작동 상태를 도시한 것으로,
도 2는 믹스 모드시를 나타낸 것이며,
도 3은 벤트 모드시를 보인 것이고,
도 4는 디프로스트 모드시를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 증발기, 2 : 히터 코어
10 : 공조기 케이스, 11 : 외기유입구
12 : 내기유입구, 30,40 : 제1,2버터플라이도어
31,41 : 피봇, 50,60 : 제3,4도어
상기와 같은 목적달성을 위한 본 발명에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트는, 일측의 입구단에는 공기유입구가 상하로 구획되며, 타측의 출구단에는 실내와 연통되고 각각 도어에 의해 개폐되는 디프로스트벤트, 페이스벤트 및 플로어벤트가 구비된 공조기 케이스와; 상기 공조기 케이스 내부의 공기유입구측에 설치되는 증발기와; 상기 증발기의 후방과 플로어벤트 사이에 설치되는 히터 코어를 포함하여 이루어진다. 상기 증발기와 히터 코어의 사이에 그 사이를 상하로 구획함과 아울러 상기 히터 코어의 전방을 개폐하는 제1버터플라이도어가 설치되고,상기 히터 코어의 전방 상단에 그 후단부가 회전 가능하게 설치되어 상기 증발기를 통과한 공기가 히터 코어 상부의 유로로 유동되거나 히터 코어를 통과하도록 안내하는 판상의 제3도어가 설치되며, 그리고, 상기 플로어벤트를 개폐하는 도어는 상기 히터 코어의 후방과 플로어벤트 사이의 대략 중앙 높이에 대략 그 중심이 회전 가능하게 설치되어 상기 플로어벤트를 개폐함과 아울러 2층류 모드시 히터 코어의 후방을 상하로 구획하는 제2버터플라이도어인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공조기 케이스 내부 공간의 안쪽에는 상기 히터 코어 상부의 공간을 전후로 구획하며 하단부가 상기 제2버터플라이도어의 회전반경에 배치되는 구획벽이 형성되고, 상기 구획벽 후방의 제3유로에는 상기 제2버터플라이도어와 함께 상기 플로어벤트를 개폐하는 판상의 제4도어가 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트의 모드별 공기 흐름도를 보인 것으로, 도 2는 믹스 모드이며, 도 3은 페이스벤트 모드이고, 도 4는 디프로스트 모드이다. 도 1에서 사용된 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트는, 공조기 케이스(10), 증발기(1), 히터 코어(2) 및 공기의 흐름을 안내하는 도어들을 가진다.
공조기 케이스(10)의 일측에는 공기유입구(11)(12)가 상하 2층으로 구획되며, 타측 상부에는 상측을 향해 개구된 디프로스트벤트(13)와 페이스벤트(14)가 형성되어 있으면서 타측 하부에는 후방측으로 개방된 플로어벤트(15)가 구비된다. 공기유입구(11)(12)는 내/외기가 동시에 유입되는 경우 상측의 유입구(11)로는 외기가 유입되고 하측의 유입구(12)로는 내기가 유입된다.
증발기(1) 및 히터 코어(2)는, 공조기 케이스(10)의 입구단에서부터 일정 간격을 두고 차례로 설치된다.
히터 코어(2)의 후방과 플로어벤트(15)의 사이에는 그 사이를 상하로 구획하거나 플로어벤트(15)를 막는 제2버터플라이도어(40)가 설치된다.
제2버터플라이도어(40)는, 히터 코어(2)와 플로어벤트(15) 사이의 중앙 높이에 배치되면서 그 중앙이 피봇(41) 연결되어 그 선단부가 대략 수평으로 회전된 제1버터플라이도어(30)(이에 대해서는 후술한다)의 히터 코어(2)측 후단부의 연장선과 일치되도록 동작되어 히터 코어(2) 후방을 상하층으로 구획하거나, 대략 수직으로 배열되어 후술하는 제4도어(60)와 함께 플로어벤트(15)를 폐쇄하도록 동작된다.
증발기(1)와 히터 코어(2)의 사이에는 제1버터플라이도어(30)와 제3도어(50)가 설치된다.
제1버터플라이도어(30)는, 증발기(1)와 히터 코어(2) 사이의 중앙 높이에 그 중앙이 피봇(31)에 의해 회전 가능하게 설치되어 히터 코어(2)의 전방을 개폐함과 아울러, 증발기(1)와 히터 코어(2) 사이를 상하부의 제1,2유로(P1)(P2)로 구획하며, 그 상하부를 따라 흐르는 공기가 다른 공기층으로 누설되지 않도록 그 길이가 대략 증발기(1)에서 히터 코어(2)까지의 거리로 이루어진다.
공조기 케이스(10)의 안쪽에는 히터 코어(2) 상측의 제1유로(P1) 후방에 제3유로(P3)가 형성되도록 구획하는 구획벽(17)이 형성된다. 구획벽(17)은 상하로 배열되어 그 하단이 제2버터플라이도어(40)의 회전반경에 위치된다.
제3도어(50)는 히터 코어(2)의 전방 상측에 설치되어 그 자유단부가 증발기(1) 후방의 상단 또는 구획벽(17)에 접하여 증발기(1)를 통과한 공기가 히터 코어(2)를 통과하거나 통과하지 않고 제1유로(P1)로 흐르도록 안내한다. 즉, 제3도어(50)는 제1버터플라이도어(30)와 연동하여 공기의 흐름을 안내하게 된다.
제3유로(P3)의 상단부에는 제2버터플라이도어(40)와 함께 제3유로(P3)를 개폐하는 제4도어(60)가 설치된다.
도면중 미설명부호 13a, 14a는 각각 디프로스트벤트 도어와 페이스벤트 도어이다.
이하, 본 발명에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트의 작용 상태를 설명한다.
도 2 내지 도 4는 각 모드별 도어의 작동 상태를 보이기 위한 공조 유니트의 구성도로, 각 모드별로 구분하여 설명한다.
도 2는 믹스 모드를 보인 것으로, 믹스 모드는 내기는 플로어벤트(15)에 공급되고, 외기는 디프로스트벤트(13)에 공급되는 모드이다.
이에 도시된 바와 같이, 믹스 모드시에는 제1버터플라이도어(30)가 중앙의 피봇(31)을 중심으로 하여 회전되어 수평으로 배열되면서 양측 단부가 증발기(1)와 히터 코어(2)의 중앙부에 놓임으로써 증발기(10)와 히터 코어(2) 사이를 상하로 구획하고, 제2버터플라이도어(40)는 중앙의 피봇(41)을 중심으로 하여 회전되어 일측의 자유단부가 히터 코어(2)의 후방에 놓여져 제1버터플라이도어(30)의 연장선과 거의 일치되면서 히터 코어(2) 후방을 상하로 구획하는 한편, 타측의 자유단부는 플로어벤트(15) 입구측의 상단에 접하여 히터 코어(2)의 하측을 통과한 공기가 플로어벤트(15)로 공급되도록 한다, 이와 동시에, 제3도어(50)는 증발기(1)를 통과한 공기가 히터 코어(2)를 통과하도록 제1유로(P1)의 입구를 막고, 제4도어(60)는 구획벽(17) 후방의 제3유로(P3)를 개방한다.
난방시 믹스 모드가 선택되면, 상술한 바와 같이, 각각의 도어(13a)(30)(40)(50)(60)가 동작되어 상측 유입구(11)를 통해 유입된 외기는 증발기(1)를 통과한 후, 제1버터플라이도어(30)와 제3도어(50)의 사이를 경유하여 히터 코어(2)를 통과하며, 이 공기 중 일부는 구획벽(17) 전방쪽을 통하여제1유로(P1)로 유동되고, 나머지 외기는 제2버터플라이도어(40)의 안내를 받아 구획벽(17) 후방을 통과한 후 제1유로(P1)에서 구획벽(17)의 전방쪽을 통과한 공기와 함께 디프로스트벤트(14)로 공급된다.
한편, 하측 유입구(12)를 통해 유입된 내기는 증발기(1)를 통과하고, 제1버터플라이도어(30)의 하측의 제2유로(P)를 경유하여 히터 코어(2) 하측을 통과한 후, 제2버터플라이도어(40)의 안내를 받아 플로어벤트(15)에 공급된다.
도 3은 페이스 모드를 나타낸 것으로, 페이스 모드는, 공기가 페이스벤트(14)로만 공급되는 모드이다.
냉방시 페이스벤트 모드가 선택되면, 제1버터플라이도어(30)는 히터 코어(2)의 전방을 폐쇄하고, 제3도어(50)는 증발기(1) 및 히터 코어(2) 사이와 제1유로(P1)를 연통시키고, 제4도어(60)는 제3유로(P3)의 상부를 폐쇄한다.
상하측 유입구(11)(12)를 통해 유입된 공기는 제1버터플라이도어(30)와 제3도어(50)에 의해 히터 코어(2)를 통과하지 않고 페이스벤트(14)로 공급된다.
도 4는 디프로스트벤트 모드시 공기의 흐름을 보인 것으로, 디프로스트 모드가 선택되면 제1버터플라이도어(30)는 증발기(1)와 히터 코어(2) 사이를 상하로 구획하여 분리벽의 기능을 수행하며, 제3도어(50)는 증발기(1)와 히터 코어(2) 사이를 제1유로(P1)와 차단하고, 제2버터플라이도어(40)는 그 상단이 구획벽(17)의 하단에 대응되면서 제4도어(60)는 제3유로(P3)를 폐쇄하여 플로어벤트(15)가 폐쇄된다.
공기는 증발기(1)를 통과하여 제1버터플라이도어(30)와 제3도어(50)의 안내를 받아 히터 코어(2)를 경유한 후, 구획벽(17) 앞쪽을 따라 디프로스트벤트(13)에 공급된다.
따라서, 제1,2버터플라이도어(30)(40)가 히터 코어(2)의 전후방을 개폐함과 아울러, 케이스(10) 내부를 상하로 구획하여 종래의 분리벽이 불필요하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트에 의하면, 공기의 흐름을 안내하는 도어가 분리벽의 기능을 겸하여 공조 유니트의 구조가 단순해진다.

Claims (2)

  1. 일측의 입구단에는 공기유입구가 상하로 구획되며, 타측의 출구단에는 실내와 연통되고 각각 도어에 의해 개폐되는 디프로스트벤트, 페이스벤트 및 플로어벤트가 구비된 공조기 케이스와;
    상기 공조기 케이스 내부의 공기유입구측에 설치되는 증발기와; 그리고,
    상기 증발기의 후방과 플로어벤트 사이에 설치되는 히터 코어를 포함하여 이루어진 공조 유니트에 있어서,
    상기 증발기와 히터 코어의 사이에 그 사이를 상하로 구획함과 아울러 상기 히터 코어의 전방을 개폐하는 제1버터플라이도어가 설치되고,
    상기 히터 코어의 전방 상단에 그 후단부가 회전 가능하게 설치되어 상기 증발기를 통과한 공기가 히터 코어 상부의 유로로 유동되거나 히터 코어를 통과하도록 안내하는 판상의 제3도어가 설치되며,
    상기 플로어벤트를 개폐하는 도어는 상기 히터 코어의 후방과 플로어벤트 사이의 대략 중앙 높이에 대략 그 중심이 회전 가능하게 설치되어 상기 플로어벤트를 개폐함과 아울러 2층류 모드시 히터 코어의 후방을 상하로 구획하는 제2버터플라이도어인 것을 특징으로 하는 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조기 케이스 내부 공간의 안쪽에는 상기 히터 코어 상부의 공간을 전후로 구획하며 하단부가 상기 제2버터플라이도어의 회전반경에 배치되는 구획벽이 형성되고, 상기 구획벽 후방의 제3유로에는 상기 제2버터플라이도어와 함께 상기 플로어벤트를 개폐하는 판상의 제4도어가 설치되는 것을 특징으로 하는 2층 공기유동시스템을 갖는 공조 유니트.
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