KR20040011149A - 자동차용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 공기조화장치에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 공조장치내에 열교환기를 수평으로 설치하여 공기흐름과 응축수를 같은방향으로 흐르게 함으로써 응축수 배출을 향상되게 하는 자동차용 공기조화장치에 관한 것이다.

이에 본 발명은 일측과 타측에 각각 공기유입구(11)와 공기토출구(15)가 형성된 공기조화 케이스(10)와; 공기가 통과하는 제 1 공기주통로(13)가 상기 공기토출구(15)와 연통되게 형성 되도록 상기 공기조화 케이스(10) 내부 상측에 수평 설치되는 히터코어(40)와; 상기 공기유입구(11)를 통해 강제 유입된 공기가 통과함과 아울러 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 공기통과로(12)가 형성되고, 상기 공기통과로(12)와 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 제 2 공기주통로(14)가 형성되도록 상기 히터코어(40)로부터 하방으로 일정 간격 이격되게 상기 공기조화 케이스(10)의 내부 하측에 수평 설치되는 증발기(30)와; 상기 공기통과로(12)상에 회전 가능하게 설치되어 공기 유동 경로가 상기 증발기(30) 또는 히터코어(40)측으로 공기 유동을 절환하여 공조모드를 형성하는 모드도어(50)와; 상기 제 1 공기주통로(13)상에 회전 가능하게 설치되어 상기 공기통과로(12)의 출구측(18)과 상기 제 1 공기주통로(13)를 선택적으로 개폐하는 템프도어(60)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 공기조화장치{Air conditioning device for automobile}

본 발명은 자동차용 공기조화장치에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 공조장치내에 열교환기를 수평으로 설치하여 공기흐름과 응축수를 같은방향으로 흐르게함으로써 응축수 배출을 향상되게 하는 자동차용 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공기조화장치는 자동차의 엔진룸에 장착되어 자동차 종류에 따라 다양하게 제작되는데, 그의 출구가 덕트와 연결되어 있어 외부에서 공급되는 공기를 내부에 설치된 열교환기에서 열교환시켜 상기 덕트를 통해 차실내의 여러방향으로 분배하여 차실내를 냉,난방하는 기능을 한다.

이러한 공기조화장치는 도 1에서 도시된 바와 같이 외부공기를 공급할 수 있 는 블로어(20)와, 상기 블로어(20)에 의해 유입되는 공기를 열교환시킬 수 있도록 열교환기가 장착되어 구성되는데, 상기 열교환기는 차종에 따라 차실내를 냉방할 수 있도록 하는 증발기(30)와, 차실내를 난방할 수 있도록 하는 히터코어(40)가 장착되게 된다.

또한, 상기 증발기(30)를 통과한 공기의 경로와 양을 조절하기 위해 에어믹스도어(16)가 증발기(30)와 히터코어(40) 사이에 설치됨과 아울러 상기 증발기(30)와 히터코어(40)를 통과한 공기를 각각의 모드별로 제어하여 차실내로 유입되게 하는 다수의 모드도어(17)가 설치된다.

따라서 냉방모드를 선택하게 되면, 상기 블로어(20)에 의해 내부로 유입된 공기는 증발기(30)를 통과 하면서 차실내의 온도보다 저온상태로 열교환됨과 아울러 상기 에어믹스도어(16)는 히터코어(40)를 폐쇄하여 상기 공기는 히터코어(40)를 바이패스함과 동시에 상기 다수의 모드도어(17)에 의해 차실내로 공급되게 된다.

그리고, 난방모드를 선택하게 되면 상기 증발기(30)를 통과한 공기가 상기 히터코어(40)를 지나면서 차실내의 온도보다 고온상태로 열교환된 후 앞서 설명한것과 같은 방법으로 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 되는데, 여기서 상기 에어믹스도어(16)는 상기 증발기(30)를 통과한 공기가 히터코어(40)를 바이패스하지 못하도록 공기유로는 폐쇄하게 된다.

한편, 초겨울과 같이 차실내가 춥고 습기가 많을 때는 에어컨과 히터를 동시에 작동시켜 습기를 효과적으로 제거할 수 있는데, 이들 두 열교환기를 동시에 작동시키게 되면 증발기(30)에서 저온상태로 열교환된 공기중 일부가 히터코어(40)를 지나면서 고온상태로 열교환됨과 동시에 일부는 히터코어(40)를 바이패스하여 저온상태의 공기가 되어 상기 고온상태의 공기와 믹싱된 다음 차실내로 공급된다.

이와 같이 냉방모드 혹은 난방모드에서 온도조절을 동시에 선택하게 되면 증발기(30)와 히터코어(40)에서 저온과 고온으로 열교환되어 믹싱된 후 차실내로 유입되게 된다.

그리고 상기 증발기(30)에서는 증발기(30)를 흐르는 냉매의 온도와 증발기(30) 주위의 온도차에 의해 상기 증발기(30) 외측 표면에 응축수가 생성되는데, 상기 응축수는 중력에 의해 증발기(30) 상측에서 하측으로 흐르면서 응축수 배출구(80)로 배출되게 된다.

그러나 상기 증발기(30) 표면에 생성되는 응축수는 중력에 의해 상측에서 하측으로 흐르지만 상기 블로어(20)에 의해 유입되는 공기가 상기 증발기(30) 하측에서 상측으로 향하고 있기 때문에 응축수가 흐르는 방향과 공기흐름 방향이 반대가 되어 상기 응축수가 원활하게 배출되지 못하는 문제가 발생하게 된다.

따라서 상기 응축수가 오랫동안 증발기(30) 표면에 잔존하게 되어 곰팡이와박테리아 등이 번식하게됨에 따라 냄새가 발생하게 되고, 차량 유리창에는 포깅(Fogging) 현상이 발생하는 원인이 되고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 증발기 표면에 생성되는 응축수를 원활하게 배출되게 함과 동시에 그로인해 곰팡이와 박테리아 등의 번식을 줄이고, 차량 유리창의 포깅현상을 현저히 줄일 수 있는 자동차용 공기조화장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측과 타측에 각각 공기유입구와 공기토출구가 형성된 공기조화 케이스와; 공기가 통과하는 제 1 공기주통로가 상기 공기토출구와 연통되게 형성 되도록 상기 공기조화 케이스 내부 상측에 수평 설치되는 히터코어와; 상기 공기유입구를 통해 강제 유입된 공기가 통과함과 아울러 상기 제 1 공기주통로와 연통되는 공기통과로가 형성되고, 상기 공기통과로와 상기 제 1 공기주통로와 연통되는 제 2 공기주통로가 형성되도록 상기 히터코어로부터 하방으로 일정 간격 이격되게 상기 공기조화 케이스의 내부 하측에 수평 설치되는 증발기와; 상기 공기통과로상에 회전 가능하게 설치되어 공기 유동 경로가 상기 증발기 또는 히터코어측으로 공기 유동을 절환하여 공조모드를 형성하는 모드도어와;상기 제 1 공기주통로상에 회전 가능하게 설치되어 상기 공기통과로의 출구측과 상기 제 1 공기주통로를 선택적으로 개폐하는 템프도어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 공기조화장치의 일실시예를 나타낸 개락도이고,

도 2 내지 도 5는 본 발명을 각각의 모드별로 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1: 공기조화장치 10: 공기조화케이스

11:공기유입구 12: 공기통과로

13: 제 1 공기주통로 14: 제 2 공기주통로

15: 공기토출구 18: 출구측

20: 블로어 30: 증발기

40: 히터코어 50 : 모드도어

60: 템프도어 70: 히터코어 개폐도어

80: 배출구

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래와 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 반복적인 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 각각의 모드별 작동상태를 보이고 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 공기조화케이스(10)는 일측에 공기유입구(11)가 형성되고 타측에 공기토출구(15)가 형성됨과 아울러 하측에는 응축수 배출구(80)가 형성되어 있다.

그리고 상기 공기토출구(15)측에는 도시되지 않았지만 차실내의 운전석과 조수석으로 향하는 디프로스트개구부, 벤트개구부, 플로어개구부로 이루어지고, 상기 각 개구부들의 선단부에는 각각 공조공기의 경로를 선택하기 위한 다수의 모드도어들이 설치되어 공조모드에 따라 개폐되게 된다.

상기 공기조화케이스(10)의 일측에는 공기유입구(11)를 통해 외기 또는 내기를 흡입하는 블로어(20)가 설치됨과 아울러 상기 블러워(20)에 의해 유입되는 공기를 고온의 상태로 열교환하는 히터코어(40)가 상기 공기조화케이스(10) 내부 상측에 수평 설치됨에 따라 공기가 통과하는 제 1 공기주통로(13)가 상기 공기토출구(15)와 연통되게 형성된다.

그리고 상기 블로어(20)에 의해 유입되는 공기를 저온의 상태로 열교환하는 증발기(30)가 상기 히터코어(40) 하방으로 일정 간격 이격되게 상기 공기조화케이스(10)의 내부 하측에 수평으로 설치됨에 따라 상기 블로워(20)에 의해 유입된 공기가 통과함과 아울러 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 공기통과로(12)가 형성되고, 상기 공기통과로(12)와 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 제 2 공기주통로(14)가 형성된다.

따라서 상기 공기유입구(11)를 통해 유입되는 공기는 상기 히터코어(40)와 증발기(30) 사이의 공기통과로(12)로 유입되게 된다.

그리고 상기 공기유입구(11)를 통해 유입되는 공기가 상기 증발기(30) 또는 히터코어(40)측으로 유동할 수 있도록 상기 공기통과로(12)상에 회전 가능하게 설치되어 공기의 유동을 절환하는 모드도어(50)가 설치되되 상기 모드도어(50)는 중심부를 회전축으로 하여 동작하게 된다.

따라서 상기 모드도어(50)에 의해 상기 공기유입구(11)를 통해 유입되는 공기를 상기 히터코어(40) 또는 증발기(30)로 선택적으로 유동시키게 된다.

그리고 상기 히터코어(40) 일측의 제 1 공기주통로(13)상에서 회전 가능하게 설치됨과 아울러 상기 공기통과로(12)의 출구측(18)과 상기 제 1 공기주통로(13)를 선택적으로 개폐하는 템프도어(60)가 회전 가능하게 설치된다.

또한 상기 히터코어(40)의 상부 일측에 회전 가능하게 설치되어 상기 히터코어(40)의 출구측을 개폐함과 아울러 상기 히터코어(40)를 통과하는 공기량을 조절할 수 있도록 히터코어 개폐도어(70)가 설치되게 된다.

상기 히터코어 개폐도어(70)는 상황에 따라서 미설치 할 수도 있다.

상기 블로워(20)에 의해 공기유입구(11)로 유입되는 외기 또는 내기는 공기통과로(12)로 유입되게 되고, 계속해서 상기 공기통과로(12)상에서 공기유동 경로를 증발기(30) 또는 히터코어(40)측으로 절환하는 모드도어(50)에 의해 증발기(30) 또는 히터코어(40)측으로 공기를 유동시키게 된다.

따라서 각각의 공조모드에 따라 상기 모드도어(50)와 템프도어(60)의 개폐절환에 의해 상기 히터코어(40) 또는 증발기(30)를 단독으로 통과하는 공기 또는 상기 증발기(30)와 히터코어(40) 모두 통과하는 공기가 각각 열교환되어 차실내로 유입됨으로써 난방 또는 냉방 등을 행하게 되는 것이다.

한편 상기 증발기(30)는 증발기(30)를 흐르는 냉매의 온도와 증발기(30) 주위의 온도차에 의해서 표면에 응축수가 생성됨과 아울러 상기 응축수가 중력에 의해 상측에서 하측방향으로 흘러서 상기 공기조화케이스(10) 하단의 배출구(80)로 배출되게 되는데, 상기 공기유입구(11)를 통해 유입되는 공기가 상기 증발기(30)의 상측에서 하측방향으로 유동하기 때문에 즉, 응축수의 배수 방향과 공기의 유동방향이 같게 되어 응축수의 배수성이 향상되게 된다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 모드도어(50)는 상기 증발기(30)와 히터코어(40)를 선택적으로 개폐하고, 템프도어(60)는 공기통과로(12)의 출구측(18)과 상기 제 1 공기주통로(13)를 선택적으로 개폐하며, 히터코어 개폐되어(70)는 상기 히터코어(40)의 출구측을 개폐하게 되는 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 공조모드의 각 모드별로 작동관계를 설명한다.

도 2는 냉방모드를 도시한 것으로, 모드도어(50)에 의해 공기통과로(12)의 증발기(30)측이 개방되고 히터코어(40)측이 폐쇄됨과 아울러 템프도어(60)에 의해제 1 공기 주통로(13)가 개로됨과 동시에 공기통과로(12)의 출구측(18)이 폐로되어 상기 공기통과로(12)를 통해 유입되는 공기가 증발기(30)를 통과하여 열교환된 후 제 2 공기주통로(14)와 제 1 공기주통로(13)를 지나 공기토출구(15)로 유동하여 차실내로 유입됨으로써 차실내를 냉방하게 된다.

도 3은 난방 및 제습난방모드를 도시한 것으로, 모드도어(50)에 의해 공기통과로(12)의 증발기(30)측이 개방되고 히터코어(40)측이 폐쇄됨과 아울러 템프도어(60)에 의해 제 1 공기주통로(13)가 폐로됨과 동시에 공기통과로(12)의 출구측(18)이 개로되어 상기 공기통과로(12)를 통해 유입되는 공기가 증발기(30)를 통과하여 1차 열교환된 후 제 2 공기주통로(14)를 지나 공기통과로(12)의 출구측(18)를 거쳐 히터코어(40)를 통과하여 2차 열교환되어 차실내로 유입됨으로써 차실내를 난방함과 동시에 습기를 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

도 4는 난방모드를 도시한 것으로, 모드도어(50)에 의해 공기통과로(12)의 증발기(30)측이 폐쇄되고 히터코어(40)측이 개방됨과 아울러 템프도어(60)에 의해 제 1 공기주통로(13)가 폐로됨에 따라 상기 공기통과로(12)를 통해 유입되는 공기가 증발기(30)를 거치지 않고 곧바로 히터코어(40)를 통과하여 열교환된 후 차실내로 유입되어 난방을 하게 된다.

도 5는 바이레벨모드를 도시한 것으로, 모드도어(50)에 의해 공기통과로(12)의 증발기(30)측이 개방되고 히터코어(40)측이 폐쇄됨과 아울러 템프도어(60)는 상기 제 1 공기주통로(13)와 상기 공기통과로(12)의 출구측(18)으로 동시에 공기가 유동할 수 있도록 중간위치로 조절되어 상기 공기통과로(12)를 통해 유입되는 공기가 증발기(30)를 통과하여 1차 열교환된 후 상기 제 2 공기주통로(14)를 지나 상기 템프도어(60)에 의해 일부는 그대로 제 1 공기주통로(13)를 통과하여 공기토출구(15)측으로 유동되고 일부는 상기 공기통과로(12)의 출구측(18)을 지나 히터코어(40)를 통과하여 2차 열교환이 되어 차실내로 유입됨으로써 운전자의 머리쪽으로는 찬공기를 보내고 발쪽으로는 따뜻한 공기를 보냄에 따라 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공하는 것이다.

한편 히터코어 개폐도어(70)는 상기 히터코어(40)의 상면 일측에 축설되어 난방모드시 상기 히터코어(40)를 통과하는 공기량을 조절하여 온도 조절이 가능하다.

상기한 바와 같이, 상기 증발기(30)와 히터코어(40) 사이의 공기통과로(12)상에 모드도어(50)를 회전가능하게 설치함으로써 난방모드시 공기가 증발기(30)를 거치지 않고 직접 히터코어(40)를 통과하게 할 수 있기 때문에 유동저항을 줄일 수 있어 송풍기 모터의 소비전력을 줄일 수 있고, 또한 풍량 증대로 인한 히터코어(40)의 성능 증대도 이룰 수 있다.

그리고 상기 증발기(30) 표면에 생성되는 응축수가 중력에 의하여 상측에서 하측방향으로 흐르게 되어 공기조화케이스(10)의 배출구(80)로 배출되는데, 상기 공기통과로(12)를 통해 유입되는 공기가 상기 증발기(30)의 상측에서 하측방향으로 유동함에 따라 상기 응축수가 흐르는 방향과 공기가 유동하는 방향이 동일하여 응축수의 배출이 향상되게 된다.

상기한 본 발명에 따르면, 상기 증발기를 수평으로 설치함과 동시에 상기 공기통과로를 통해 유입되는 공기가 상기 증발기의 상측에서 하측방향으로 유동되게 함으로써 상기 증발기 표면에 생성되는 응축수를 원활하게 배출되게 함과 아울러 곰팡이와 박테리아 등의 번식을 줄이고, 차량 유리창의 포깅현상을 현저히 줄일 수 있는 것이다.

또한, 상기 증발기와 히터코어 사이의 공기통과로(12)상에 모드도어를 회전가능하게 축설함과 아울러 난방모드시 공기가 증발기를 거치지 않고 직접 히터코어를 통과하게 할 수 있게 함으로써 유동저항을 줄일 수 있고, 송풍기 모터의 소비전력을 줄일 수 있으며, 또한 풍량 증대로 인한 히터코어의 성능 증대도 이룰 수 있다.

Claims (2)

1. 일측과 타측에 각각 공기유입구(11)와 공기토출구(15)가 형성된 공기조화 케이스(10)와;

   공기가 통과하는 제 1 공기주통로(13)가 상기 공기토출구(15)와 연통되게 형성 되도록 상기 공기조화 케이스(10) 내부 상측에 수평 설치되는 히터코어(40)와;

   상기 공기유입구(11)를 통해 강제 유입된 공기가 통과함과 아울러 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 공기통과로(12)가 형성되고, 상기 공기통과로(12)와 상기 제 1 공기주통로(13)와 연통되는 제 2 공기주통로(14)가 형성되도록 상기 히터코어(40)로부터 하방으로 일정 간격 이격되게 상기 공기조화 케이스(10)의 내부 하측에 수평 설치되는 증발기(30)와;

   상기 공기통과로(12)상에 회전 가능하게 설치되어 공기 유동 경로가 상기 증발기(30) 또는 히터코어(40)측으로 공기 유동을 절환하여 공조모드를 형성하는 모드도어(50)와;

   상기 제 1 공기주통로(13)상에 회전 가능하게 설치되어 상기 공기통과로(12)의 출구측(18)과 상기 제 1 공기주통로(13)를 선택적으로 개폐하는 템프도어(60)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기(30) 및 히터코어(40)는 상기 공기통과로(12)의 출구측(18) 상하단부의 연장선상에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용공기조화장치.