KR20040102786A - 자동차용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 뒷좌석에 냉기와 온기가 혼합된 공기를 공급하고, 구조를 단순하게 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 자동차용 공조장치는, 공조유닛 케이스(110)와, 상기 공조유닛 케이스의 내부에 설치되는 증발기(E) 및 히터 코어(H)와, 상기 증발기와 히터 코어의 사이에 설치되는 에어 믹스 도어(120)와, 상기 히터 코어 후방에 설치되는 도어(130)와, 상기 증발기를 통과한 냉기와 상기 히터 코어를 통과한 온기가 혼합되는 에어 믹스 챔버(180)와, 상기 공조유닛 케이스의 안쪽에 형성되면서 입구단이 상기 에어 믹스 챔버와 콘솔를 향하고, 출구단이 자동차 실내의 을 통해 뒷좌석을 향하는 리어 콘솔 덕트(170)와, 상기 리어 콘솔 덕트의 안쪽에 형성되면서 입구단 및 출구단이 상기 에어 믹스 챔버와 플로어를 향하는 플로어 덕트(160)를 포함하여 이루어진다. 이에 의하여, 에어 믹스 도어에 의해 에어 믹스 챔버에서 혼합된 공기가 리어 콘솔 덕트를 통해 뒷좌석에 공급된다.

Description

자동차용 공조장치{AIR-CONDITIONER FOR CAR}

본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뒷좌석에 냉기와 온기가 혼합된 공기를 공급할 수 있도록 하고, 구조를 단순하게 한 자동차용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공기조화장치(이하 "공조장치"라 약칭함)는 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 압축된 냉매가 응축기로 유입되어 냉각팬의 강제송풍에 의하여 열교환된 다음 팽창팰브 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 송풍기에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 냉방장치와; 엔진의 냉각수가 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍기에 의하여 송풍되는 공기가 히터 코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함한다.

공조기 케이스에는 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 차 실내에 공급되도록 벤트들이 구비된다. 벤트로는 공기가 차창에 발생된 성에를 제거하기 위하여 차창으로 공급되도록 하는 디프로스트 벤트, 공기가 차내 앞좌석 탑승자의 상반신을 향해 공급되도록 하는 페이스 벤트 및 차내 앞좌석 탑승자의 발을 향해 공급되도록 하는 플로어 벤트 등이 있다. 공조장치의 벤트들은 덕트를 통해 차 실내와 연통된다.

즉, 이와 같이 구성된 자동차용 공조장치에 따르면, 증발기/히터 코어를 통과한 공기는 선택된 모드에 따라 디프로스트 벤트를 통해 차창에 공급되어 차창에 발생된 성에를 제거하며, 페이스 벤트를 통해 앞좌석 탑승자의 상반신에 공급되어 냉/난방하고, 플로어 벤트를 통해 앞좌석 탑승자의 발쪽에 공급되어 냉/난방하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 자동차용 공조장치에 있어서, 공조기 케이스의 출구단이 차내 앞좌석으로만 연통되어 냉기/온기가 앞좌석에만 공급된다. 즉 뒷좌석측은 앞좌석측에 공급된 냉기/온기의 대류에 의해 냉/난방되므로 냉/난방 효과가 떨어지는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 뒷좌석측으로 냉기/온기를 직접 공급할 수 있는 공조장치가 제안되고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 공조장치의 일 예로, 일본 특개평 10-35251호로 차량용 공조장치가 제안된 바 있다.

종래 기술에 따른 차량용 공조장치는, 도 1에서 보이는 바와 같이, 송풍 공기를 발생하는 블로어 유닛(미도시)과, 블로어 유닛에서 보내진 공기의 온도를 조절하는 공조 유닛(1)을 구비한다.

블로어 유닛은, 블로어 케이스와, 블로어 케이스에 수용된 원심식 팬과, 원심식 팬을 구동하는 블로어 모터로 이루어진다.

공조 유닛(1)은, 블로어 케이스에 접속된 유닛 케이스(2)와, 유닛 케이스(2)의 내부에 블로어 유닛측에서부터 차례로 설치되는 증발기(E) 및 히터 코어(H)와, 분출 공기의 온도를 조절하는 에어 믹스 도어(3)를 포함한다.

유닛 케이스(2) 안에는 증발기(E)를 통과한 공기가 히터 코어(H)를 통과하고 흐르는 제1송풍경로(화살표 A)와, 증발기(E)를 통과한 공기가 히터 코어(H)를 바이패스 하여 흐르는 제2송풍경로(화살표 B)가 마련되어 있다.

유닛 케이스(2)에는 차 실내와 연통하는 복수의 벤트가 형성되고, 각 벤트들은 각각의 도어에 의해 개폐된다.

벤트들로는, 차창쪽을 향하여 차창에 발생된 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(4), 공기가 탑승자의 상반신을 향하도록 하는 페이스 벤트(5F)(5R) 및 차내 탑승자의 발쪽을 향하도록 하는 플로어 벤트(6F)(6R)를 포함하여 이루어진다.

페이스 벤트(5F)(5R)는 앞좌석 탑승자의 상반신을 향하도록 하는 프론트 페이스 벤트(5F)와 뒷좌석 탑승자의 상반신을 향하도록 하는 리어 페이스 벤트(5R)로 나뉘며, 플로어 벤트(6F)(6R)는 앞좌석 탑승자의 발쪽을 향하도록 하는 프론트 플로어 벤트(6F)와 리어 플로어 벤트(6R)로 나뉘어진다.

프론트 플로어 벤트(6F)와 리어 플로어 벤트(6R)는 칸막이판(7)에 의해 구획될 수 있다. 칸막이판(7)은 프론트 플로어 벤트(6F)를 통해서는 냉기가 공급되고, 리어 플로어 벤트(6R)를 통해서는 온기가 공급되도록 구획한다.

도면 중 미설명 부호 8은 디프로스트 도어이며, 도 9는 페이스/플로어 도어이다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 차량용 공조장치의 작용은 다음과 같다.

플로어 모드가 선택되면 페이스/플로어 도어(9)에 의해 플로어 벤트(6F)(6R)가 개방되어 블로어 유닛에 의해 송풍되는 공기가 증발기(E)를 통과한 후, 에어 믹스 도어(3)의 개도에 따라 제1송풍경로(A)와 제2송풍경로(B)를 통과하고 플로어 벤트(6F)(6R)로 공급된다. 이때 히터 코어(H)를 통과한 온기와 히터 코어(H)를 우회한 냉기가 약 2층 상태로 흐르기 때문에 온기의 대부분은 칸막이판(7)에 의하여 리어 플로어 벤트(6R)로 보내지고, 냉기의 대부분은 칸막이판(7)에 의해 프론트 플로어 벤트(6F)로 공급된다. 즉, 뒷좌석쪽으로는 온기가 공급되고 앞좌석쪽으로는 냉기가 공급되는 것이다.

그러나, 종래 기술에 따른 차량용 공조장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

프론트/리어 플로어 벤트(6F)(6R)에 유입된 냉기와 온기가 2층으로 흐르다가 칸막이판(7)에 의해 각각 프론트 플로어 벤트(6F)와 리어 플로어 벤트(6R)에 공급되는 바, 앞좌석과 뒷좌석에 냉기와 온기가 혼합된 혼합 공기를 공급하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 앞좌석 및 뒷좌석쪽에 냉기와 온기가 혼합된 혼합공기를 공급할 수 있도록 한 자동차용 공조장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 공조장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 공조장치의 구성도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 공조 유닛, 110 : 유닛 케이스

120 : 에어 믹스 도어, 130 : 도어

140 : 디프로스트 벤트, 150 : 페이스 벤트

160 : 플로어 덕트, 170 : 리어 콘솔 덕트

180 : 에어 믹스 챔버, E : 증발기

H : 히터 코어

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 공조장치는, 공조유닛 케이스와; 상기 공조유닛 케이스의 내부에 공기유입구측에서부터 차례로 설치되는 증발기 및 히터 코어와; 상기 증발기와 히터 코어 사이에 설치되어 공기의 온도를 조절하는 에어 믹스 도어와; 상기 히터 코어의 후방측에 설치되어 상기 히터 코어 후방을 개폐하는 도어와; 상기 증발기를 통과한 공기와 상기 히터 코어를 통과한 공기가 혼합되는 에어 믹스 챔버와; 상기 공조유닛 케이스의 안쪽에 형성되면서 그 입구단이 상기 에어 믹스 챔버를 향하며 공기가 뒷좌석측으로 공급되도록 안내하는 리어 콘솔 덕트(170)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 리어 콘솔 덕트의 입구단에 상기 리어 콘솔 덕트를 개폐할 수 있는 도어를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 공기가 플로어로 공급되도록 하는 플로어 덕트를 더 포함하고, 상기 리어 콘솔 턱트는 그 플로어 덕트 위에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 공조장치는, 송풍 공기를 발생하는 블로어 유닛(미도시)과, 블로어 유닛에서 보내진 공기의 온도를 조절하여 공급하는 공조 유닛(100)을 구비한다.

블로어 유닛은, 블로어 케이스와, 블로어 케이스에 수용된 원심식 팬과, 원심식 팬을 구동하는 블로어 모터로 이루어진다.

공조 유닛(100)은, 블로어 케이스에 접속된 유닛 케이스(110)와, 유닛 케이스(110) 내부에 블로어 유닛측에서부터 차례로 설치되는 증발기(E) 및 히터 코어(H)와, 공기 온도를 조절하는 에어 믹스 도어(120)를 포함한다. 증발기(E)는 그 저면이 유닛 케이스(110)의 바닥부에 접하도록 설치되고, 히터 코어(H)는 증발기(E)의 후방에 그 저면이 유닛 케이스(110)의 바닥부에 접하도록 설치될 수 있다.물론 증발기(E) 및 히터 코어(H)의 열이 유닛 케이스(110)로 전도되지 않도록 하기 위하여 유닛 케이스(110)와, 증발기(E) 및 히터 코어(H) 사이에 단열재가 개재되는 것이 바람직하다.

에어 믹스 도어(120)는 증발기(E)와 히터 코어(H)의 사이에 배치되면서 그 후단부가 히터 코어(H)의 전방 상측에 회전 가능하게 설치되며 그 자유 단부가 증발기(E) 후방 상하측 배플(111)(112)에 접촉되면서 히터 코어(H)의 전방을 개폐한다.

히터 코어(H)의 후방측에는 히터 코어(H) 후방을 개폐하는 도어(130)가 설치될 수 있다. 도어(130)는 그 후단부가 유닛 케이스(110)에 회전 가능하게 설치되면서 자유 단부가 히터 코어(H)의 후방 상단부의 배플(113)에 접촉/이탈되면서 히터 코어(H) 후방을 개폐한다.

유닛 케이스(110) 안에는 증발기(E)를 통과한 공기가 히터 코어(H)를 경유하여 흐르는 제1송풍경로(화살표 A)와, 증발기(E)를 통과한 공기가 히터 코어(H)를 바이패스 하여 흐르는 제2송풍경로(화살표 B)가 마련되어 있다.

유닛 케이스(110)에는 증발기(E)/히터 코어(H)를 통과한 공기가 차 실내에 공급되도록 벤트들이 구비된다.

유닛 케이스(110)의 상측부에는 차창쪽을 향해 공급되도록 안내하는 디프로스 벤트(140), 앞좌석 탑승자의 상반신을 향해 공급되도록 하는 페이스 벤트(150)가 형성된다. 그리고, 유닛 케이스(110)의 안쪽에는 공기가 앞좌석 바닥으로 공급되도록 안내하는 플로어 벤트(161)가 구비된 플로어 덕트(160)가 설치되고, 그 플로어 덕트(160) 상부에는 공기가 자동차 실내의 콘솔을 통해 뒷좌석측으로 공급되도록 안내하는 리어 콘솔 벤트(171)를 구비한 리어 콘솔 덕트(170)가 설치된다. 상기 리어 콘솔 덕트(170)의 입구에는 그 리어 콘솔 덕트(170)를 개폐하기 위한 도어(170a)가 설치되고, 아울러 디프로스트 벤트(140), 페이스 벤트(150), 플로어 덕트(160)의 각 입구에도 그들을 개폐할 수 있는 도어(140a)(150a)(160a)들이 각각 설치된다.

플로어덕트 도어(160a)와 리어콘솔덕트 도어(170a)는 각각 그 중앙이 회전 가능하게 설치된 버터플라이구조로 이루어질 수 있다.

디프로스트 벤트(140), 페이스 벤트(150), 플로어 덕트(160)의 출구단 및 리어 콘솔 덕트(170)의 출구단은 미도시된 덕트를 통해 차 실내와 연통된다.

도면 중 미설명 부호 180은 제1송풍경로(A)와 제2송풍경로(B)를 따라 흐르는 공기가 혼합되는 에어 믹스 챔버이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 공조장치의 작용은 다음과 같다.

(1) 맥스 웜 모드(max warm mode)시 리어 콘솔 모드를 선택하면, 리어콘솔 덕트 도어(170a)가 작동되어 리어 콘솔 덕트(170)의 입구단만 개방되고 디프로스 트 벤트(140), 페이스 벤트(150) 및 플로어 덕트(160)의 벤트(161)는 각각의 도어(140a)(150a)(160a)에 의해 폐쇄된다. 아울러, 에어 믹스 도어(120)의 자유 단부가 증발기(E) 후방 상단의 배플(111)에 접하여 히터 코어(H)의 전방이 완전 개방되면서 증발기(E)와 히터 코어(H) 사이와 에어믹스 챔버(180)가 폐쇄되고, 도어(130)에 의해 히터 코어(H) 후방이 개방된다. 따라서, 증발기(E)를 통과한 공기는 히터 코어(H)를 통과하면서 히터 코어(H) 내부를 따라 흐르는 냉각수와 열교환되어 그 온도가 상승된다. 히터 코어(H)를 통과하면서 온도가 상승된 공기는 에어 믹스 챔버(180)를 경유하여 리어 콘솔 덕트(170)에 유입되고, 이 리어 콘솔 덕트(170)를 따라 흐르다가 출구단인 리어 콘솔 벤트(171) 및 자동차 실내의 콘솔을 통해 차량 뒷좌석쪽에 공급된다.

(2) 맥스 쿨 모드(max cool mode)시 리어 콘솔 모드가 선택되면, 리어콘솔 덕트 도어(170a)가 작동되어 리어 콘솔 덕트(170)만 개방되고 나머지 벤트(140)(150) 및 플로어 덕트(160)의 입구단이 폐쇄된다. 아울러, 에어 믹스 도어(120)의 자유 단부가 히터 코어(H) 전방 아래쪽 배플(12)에 접하여 히터 코어(H) 전방을 폐쇄하면서 증발기(E) 및 히터 코어H) 사이와 에어믹스 챔버(180)를 연통시키고, 도어(130)의 자유 단부가 히터 코어(H) 후방의 배플(113)에 접하여 히터 코어(H) 후방이 폐쇄된다. 따라서, 증발기(E)를 통과하면서 냉각된 공기는 에어믹스 챔버(180)를 경유하여 리어 콘솔 덕트(170)에 유입되고, 이 리어 콘솔 덕트(170)를 따라 흐르다가 출구단인 리어 콘솔 벤트(171) 및 자동차 실내의 콘솔을 통해 차량 뒷좌석 쪽에 공급된다.

(3) 바이레벨 모드(bi-level mode)시 리어 콘솔 모드가 선택되면, 리어콘솔 덕트 도어(170a)가 작동되어 리어 콘솔 덕트(170)만 개방되고 나머지 벤트(140)(150) 및 플로어 덕트(160)의 입구단이 폐쇄된다. 바이레벨 모드는 증발기(E)를 통과한 냉기와 히터 코어(H)를 통과한 온기를 혼합하여 공급하는 것인 바, 에어 믹스 도어(120)의 자유 단부가 증발기(E)의 대략 중앙 높이에 배치되도록 구동된다. 따라서, 증발기(E)를 통과하면서 냉각된 공기는 에어 믹스 도어(120)의 안내를 받아 히터 코어(H)를 바이패스 하여 그 상측의 에어 믹스 챔버(180)로 유동되고, 한편, 증발기(E)를 통과한 공기 중 나머지는 에어 믹스 도어(120)의 하측을 통해 히터 코어(H)를 통과하면서 온도가 상승되어 히터 코어(H)를 경유한 후 에어 믹스 챔버(180)로 유동되고, 에어 믹스 챔버(180)에서 증발기(E)를 통과한 냉기와 혼합되어 공기를 적정 온도로 유지된다.

에어 믹스 챔버(180)에서 혼합된 혼합 공기는 리어 콘솔 덕트(170)의 안내를 받아 리어 콘솔 덕트(170)의 출구단인 리어 콘솔 벤트(171) 및 자동차 실내의 콘솔을 통해 차량 뒷좌석쪽에 공급된다.

따라서, 콘솔을 통해 차량 뒷좌석으로 냉/온기 혼합 공기를 공급할 때 에어믹스 도어(120)에 의해 냉기와 온기가 혼합되어 뒷좌석에도 혼합 공기를 공급할 수 있으며, 특히, 하나의 에어 믹스 도어(120)를 구동시킴으로써 뒷좌석에 냉/온기 혼합 공기를 공급할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 공조장치에 의하면, 하나의 도어를 구동시킴으로써 차량 후방에 냉기와 온기가 혼합된 공기를 공급할 수 있으므로 뒷좌석의 쾌적성을 유지할 수 있으며, 뒷좌석의 공조를 위한 기구적 메카니즘 및 컨트롤 회로가 단순해지는 등의 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 공조유닛 케이스(110)와;

   상기 공조유닛 케이스의 내부에 공기유입구측에서부터 차례로 설치되는 증발기(E) 및 히터 코어(H)와;

   상기 증발기와 히터 코어 사이에 설치되어 공기의 온도를 조절하는 에어 믹스 도어(120)와;

   상기 히터 코어의 후방측에 설치되어 상기 히터 코어 후방을 개폐하는 도어(130)와;

   상기 증발기를 통과한 공기와 상기 히터 코어를 통과한 공기가 혼합되는 에어 믹스 챔버(180)와;

   상기 공조유닛 케이스의 안쪽에 형성되면서 그 입구단이 상기 에어 믹스 챔버를 향하며 공기가 뒷좌석측으로 공급되도록 안내하는 리어 콘솔 덕트(170)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리어 콘솔 덕트의 입구단에 상기 리어 콘솔 덕트를 개폐하기 위한 도어를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   공기가 플로어로 공급되도록 하는 플로어 덕트를 더 포함하고, 상기 리어 콘솔 덕트는 상기 플로어 덕트 상부에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.