KR20050017989A - 자동차용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 실내쪽으로 차지하는 점유 공간을 줄임과 아울러 최대 난방모드인 경우 풍량 저하를 막아 난방 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 공조장치는, 내외기가 유입되는 입구부와, 디프로스트 벤트와 페이스 벤트와 플로어 벤트로 구획 형성된 출구부를 포함하는 공조케이스와; 상기 공조케이스의 하부측에 대략 수직 상태 또는 10°(도) 이내로 경사지게 내장 설치되는 증발기와; 상기 공조케이스의 상부 공간중 상기 증발기 상단으로부터 이격되어 제1 송풍통로를 형성하고, 상기 공조케이스의 일측 내벽에 고정됨과 아울러 타측은 상기 공조케이스의 타측 내벽과 일정 간격의 제2 송풍통로를 갖도록 수평 상태로 내장 설치되는 히터코어와; 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 히터코어와 상기 제2 송풍통로를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제1 온도조절도어와; 상기 입구부를 통과한 공기가 상기 증발기와 제1 송풍통로를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제2 온도조절도어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 공조장치{An air-conditioner of an automobile}

본 발명은 자동차용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 실내쪽으로 차지하는 점유 공간을 줄임과 아울러 최대 난방모드인 경우 풍량 저하를 막아 난방 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 공기조화장치는 차량 외부 또는 차량 실내에서 공기를 도입하여 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내로 송풍함으로써 자동차 실내를 냉방 또는 난방하는 장치로, 그 케이스 내부에는 블로어에 의하여 송풍되는 공기를 유도하는 유로가 형성되며, 이 유로상에는 송풍공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기들과 상기 열교환기들을 거치면서 가열 또는 냉각되어 송풍되는 냉,온기를 자동차의 실내의 각 부분으로 분배하여 송풍을 안내하는 여러개의 도어들이 장치된다.

첨부 도면 도 1은 이러한 자동차용 공기조화장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 단면도로서, 특히 공기조화장치를 소형화하기 위해 송풍공기 냉각용 증발기 유니트와 가열용 히터 유니트가 하나의 유니트로 구성된 세미-센터 타입(Semi-center type) 공기조화장치(1)의 내부구조를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 공기조화케이스(2)의 내부 유로중 증발기(3)는 상류쪽에 설치되어 있고, 히터코어(4)는 하류쪽에 설치되어 있다.

공기조화케이스(1)의 입구단에는 블로어 케이스(미도시)가 설치되어 있고, 이 블로어 케이스에는 모터(미도시)에 의하여 구동되는 송풍팬(미도시)이 설치되어 있다.

상기 블로어 케이스의 상부에는 실내기 흡입구(미도시) 및 실외기 흡입구(미도시)가 설치되어 있고, 이 흡입구들은 전환도어(미도시)의 선회에 따라 개폐 조절된다.

따라서, 상기 모터의 구동에 따른 송풍팬의 회동에 의하여 발생하는 흡입력에 의하여 실내기 흡입구 또는 실외기 흡입구를 통하여 블로어 케이스 내부로 공기가 유입되어 공기조화케이스(1)의 내부 유로로 송풍됨으로써 증발기(3) 및/또는 히터코어(4)를 거치면서 공기가 열교환되어 냉기 또는 온기로 바뀔 수 있다.

그리고, 히터코어(4) 후방쪽의 공기조화케이스(1)의 출구단에는 자동차 창문쪽으로의 공기토출을 안내함으로써 자동차 창문의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 덕트(미도시)와 연결되는 디프로스트 벤트(5)와, 자동차 실내의 상반부 쪽으로의 공기 토출을 안내하기 위한 벤트 덕트(미도시)와 연결되는 페이스 벤트(6) 및 자동차 실내의 하반부 쪽으로의 공기토출을 안내하기 위한 플로어 덕트(미도시)와 연결되는 플로어 벤트(7)가 차례로 설치된다.

또한, 상기 벤트들(5,6,7)은 각각 도어(6a,6a,7a)에 의하여 소정의 냉난방 모드에 따라 개폐 조절되도록 되어 있다.

한편, 히터코어(4)는 공기조화케이스(1)의 내부 유로의 단면적중 하반부를 차지하도록 설치되어 있으며, 히터코어(4)의 전방(즉, 히터코어(4)와 증발기(3)의 사이)에는 히터코어(4)쪽의 송풍통로(9)와 히터코어 상부쪽 공기조화케이스(1)의 내부 유로(10)의 개도를 조절하는 온도조절도어(8)가 설치되어 있다.

따라서, 온도조절도어(8)가 히터코어(4)쪽의 송풍통로(9)를 막고 있을 경우에는 증발기(3)를 거친 공기는 히터코어(4)를 거치지 않고 히터코어(4)를 우회하여 상기 벤트들(5,6,7)중 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행될 수 있다.

또한, 온도조절도어(8)가 히터코어(4) 상부쪽 공기조화케이스(1)의 내부 유로(10)쪽을 막고 있을 경우에는 증발기(3)를 거친 공기는 모두 히터코어(4)를 거쳐 상기 벤트들(5,6,7)중 개방된 벤트들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 난방이 수행될 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 세미-센터 타입의 공기조화장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 온도조절도어(8)가 증발기(3)와 히터코어(4) 사이의 위치에 설치되어 있음과 아울러 증발기(3)와 히터코어(4)가 병렬 배치되어 있고, 히터코어(4)를 거치는 공기를 벤트들(5,6,7)쪽으로 송풍하기 위하여 히터코어(4)의 후방에 송풍통로를 마련하여야 하기 때문에 공기조화케이스(1)의 두께(W1)가 커져 자동차 실내쪽으로 공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 있었다.

둘째, 공기조화케이스(1)의 두께가 커져 자동차 실내쪽으로 공간을 많이 차지하기 때문에 상기 히터코어를 컨트롤하기 위한 콘트롤러 및 음향발생수단인 오디오의 장착 공간이 협소해지는 문제점도 있었다.

셋째, 종래 기술은 실내 난방시 증발기(3)를 통과한 공기가 히터코어(4)를 통과한 후에 실내로 토출되는 구조이기 때문에, 특히 최대 난방(MAX WARM)인 경우에 증발기(3)를 통과할 때 발생되는 풍량 저하로 인해 난방 성능이 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 자동차 실내쪽으로 차지하는 점유 공간을 줄임과 아울러 최대 난방모드인 경우 풍량 저하를 막아 난방 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 공조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 공조장치는, 내외기가 유입되는 입구부와, 디프로스트 벤트와 페이스 벤트와 플로어 벤트로 구획 형성된 출구부를 포함하는 공조케이스와; 상기 공조케이스의 하부측에 대략 수직 상태 또는 10°(도) 이내로 경사지게 내장 설치되는 증발기와; 상기 공조케이스의 상부 공간중 상기 증발기 상단으로부터 이격되어 제1 송풍통로를 형성하고, 상기 공조케이스의 일측 내벽에 고정됨과 아울러 타측은 상기 공조케이스의 타측 내벽과 일정 간격의 제2 송풍통로를 갖도록 수평 상태로 내장 설치되는 히터코어와; 상기 증발기를 통과한 공기가 상기 히터코어와 상기 제2 송풍통로를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제1 온도조절도어와; 상기 입구부를 통과한 공기가 상기 증발기와 제1 송풍통로를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제2 온도조절도어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 공조케이스(20)에 상기 플로어 벤트로부터 소정 거리 이격된 다른 위치에 또 다른 플로어 벤트가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 내부 구성중 최대 난방(MAX WARM) 상태 일 때의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 내부 구성중 최대 냉방(MAX COOL) 상태 일 때의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시예로 센터마운팅 타입의 공조장치의 외관을 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 공조장의 내부 구성을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공조장치는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공조케이스(20)와, 증발기(30)와, 히터코어(40)와, 제1 온도조절도어(60)와, 제2 온도조절도어(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 공조케이스(20)는 내외기가 유입되는 입구부(25)와, 디프로스트 벤트(26)와 페이스 벤트(27)와 플로어 벤트(28)로 구획 형성된 출구부(29)를 포함하여 구성된다.

상기 증발기(30)는, 그 하단부가 상기 공조케이스(20)의 하부에 해당되는 하측내벽(23)에 대략 수직 상태 또는 10°(도) 이내로 경사지게 내장 설치된다.

좀더 상세하게는 상기 증발기(30)는 입구부(25)에 인접하여 설치된다.

상기 히터코어(40)는 상기 공조케이스(20)의 상부 공간중 상기 증발기(30) 상단으로부터 이격되어 제1 송풍통로(41)를 형성하고, 상기 공조케이스(20)의 일측 내벽(21)에 고정됨과 아울러 타측은 상기 공조케이스(20)의 타측 내벽(22)과 일정 간격의 제2 송풍통로(42)를 갖도록 대략 수평 상태로 내장 설치된다.

상기 제1 온도조절도어(60)는 상기 증발기(30)를 통과한 공기가 상기 히터코어(40)와 상기 제2 송풍통로(42)를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 제2 온도조절도어(50)는 상기 입구부(25)를 통과한 공기가 상기 증발기(30)와 제1 송풍통로(41)를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 공조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉방 모드시에는 도 3에 도시된 바와 같이 제2 온도조절도어(50)가 제1 송풍통로(41)를 폐쇄하고 있는 상태에서 공기는 증발기(30)를 모두 통과하게 되고, 상기 제1 온도조절도어(60)는 히터코어(40)측 통로를 막음과 아울러 제2 송풍통로(42)를 개방하고 있는 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 공조케이스(20)의 입구부(25)를 통해서 송풍수단(미도시)에 의해 내기 또는 외기가 강제 유입되면, 증발기(30)를 통과하면서 냉각된 공기는 제2 송풍통로(42)를 통과하여 디프로스트 도어(26a)와 페이스 도어(27a) 및 플로어 도어(미도시)의 개폐작용에 의해 디프로스트 벤트(26)와 페이스 벤트(27) 및 플로어 벤트(28)중의 어느 하나로 토출되어 차량 실내의 냉방이 이루어진다.

한편, 난방 모드시에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 온도조절도어(50)가 제1 송풍통로(41)를 개방하고 있는 상태에서 공기중의 대략 70%는 증발기(30)를 통과하게 됨과 아울러 나머지 30%는 제1 송풍통로(41)를 통과하게 되고, 제1 온도조절도어(60)는 제2 송풍통로(42)를 폐쇄함과 아울러 히터코어(40)측 통로를 개방하고 있는 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 공조케이스(20)의 입구부(25)를 통해서 송풍수단(미도시)에 의해 내기 또는 외기가 강제 유입되면, 공기중의 대략 70%는 증발기(30)를 통과하여 히터코어(40)를 통과한 후 열교환되어 온기 상태로되며, 나머지 대략 30%는 제1 송풍통로(41)를 통과하여 히터코어(40)를 통과한 후 열교환되어 온기로 되어 디프로스트 도어(26a)와 페이스 도어(27a) 및 플로어 도어(미도시)의 개폐작용에 의해 디프로스트 벤트(26)와 페이스 벤트(27) 및 플로어 벤트(28)중의 어느 하나로 토출되며, 결국에는 차량 실내의 난방이 이루어진다.

여기서, 상기 제2 온도조절도어(50)에 의해 부 공기가 증발기(30)를 통과하고, 나머지 공기는 제1 송풍통로(41)를 통과하는 경우에는 차량 실내의 난방을 최대로 할 수 있는 최대 난방 모드가 되는 것이다.

좀더 상세하게 설명하면, 종래에는 대부분의 공기를 증발기를 통과시킨 후 다시 히터코어를 통과하여 난방이 이루어지도록 하였으나, 상기와 같이, 입구부(25)를 통과한 공기중의 일부를 곧바로 증발기(30)를 거치지 않고 곧바로 히터코어(40)를 통과하도록 함으로써, 증발기에 의한 통기성 장애를 덜 받기 때문에 풍량 저하로 인한 난방 성능이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.

한편, 히터코어(40)가 대략 수평으로 설치되어 있고, 증발기(30)가 그 아래 대략 수직으로 설치되어 있으며, 종래의 온도조절도어(10)와 상응하는 제1 온도조절도어(60)가 대략 "Γ"자 형상으로 배치된 증발기(30)와 히터코어(40) 사이의 공간에 설치되어 있는 본 발명의 구조는 온도조절도어(8)가 증발기(3)와 히터코어(4) 사이의 위치에 설치되어 있음과 아울러 증발기(3)와 히터코어(4)가 병렬 배치되어 있고, 히터코어(4)를 거치는 공기를 벤트들(5,6,7)쪽으로 송풍하기 위하여 히터코어(4)의 후방에 송풍통로를 마련하여야 하는 종래 기술에 비해 공기조화케이스(20)의 두께(W2)를 감소시켜 자동차 실내쪽으로 공간을 많이 차지하게 되는 문제점을 해소할 수 있다.

따라서, 공기조화케이스(1)의 두께가 감소되어 자동차 실내쪽으로 공간을 많이 차지하지 않기 때문에 상기 히터코어를 컨트롤하기 위한 콘트롤러 및 음향발생수단인 오디오의 장착 공간을 충분히 확보할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 블로어 유니트(80)가 측면에 위치한 센터마운팅 타입의 공조장치에도 적용 가능하다.

도시된 바와 같이, 공조케이스(20)의 내부에는 일측 상부에는 송풍유닛(80)이 설치되어 있고, 상기 송풍유닛(80)의 하부에 해당되는 공조케이스(20)의 하부측벽(23)에는 증발기(30)가 대략 수직 상태 또는 10˚ 이내로 경사지게 설치된다.

그리고, 히터코어(40)는 상기 공조케이스(20)의 상부 공간중 상기 증발기(30)의 상단으로부터 이격되게 대략 수평 상태로 설치됨과 아울러 상기 공조케이스(20)의 사이드벽(22)의 상단부에 타단이 고정되게 설치된다.

상기 히터코어(40)의 설치로 공조케이스(20)의 내부는 상부챔버(ch3)와 중간챔버(ch2)를 형성하게 된다.

상기 증발기(30)와 히터코어(40)의 설치에 의해 송풍유닛(80)과 증발기(30) 사이에는 제1 송풍통로(43)가 형성되고, 상기 제1 송풍통로(43)에서 분기되어 증발기(30)와 히터코어(40) 사이에는 제2 송풍통로(41)가 형성된다.

여기서, 상기 제2 송풍통로(41)의 입구측에는 송풍수단(80)에서 발생된 공기가 제1 송풍통로(43)로 유동되어 증발기(30)를 통과하도록 하거나 제2 송풍통로(41)를 지나 히터코어(40)측으로 유동되도록 그 유동 방향을 절환하기 위해 제2 온도조절도어(50)가 설치된다.

한편, 상기 증발기(30)와 히터코어(40) 사이에는 분리벽(44)을 설치하고, 상기 분리벽(44)의 끝단에 안내벽(45)을 공조케이스(20)의 사이드벽(22)과 이격되게 상하로 소정 길이 설치하여 제1 송풍통로(43)를 지나 증발기(30)를 통과한 공기가 유동되는 하부챔버(ch1)와, 제2 송풍통로(41)를 통과한 공기가 유동되는 상기 중부챔버(ch2)를 형성한다.

상기 상,하부 챔버(ch1)(ch2)는 분리벽(44)의 끝단에는 연통공(44a)에 의해 서로 연통 형성된다.

상기 연통공(44a)은 제1 온도조절도어(60)에 의해 개폐되며, 이 제1 온도조절도어(60)에 의해 하부 챔버(ch1)와 상부 챔버(ch2)를 서로 연통 차단시킨다.

상기 사이드벽(22)과 안내벽(45) 사이에는 제3 통로(46)가 형성된다.

상기 안내벽(45)의 하단에는 상기 하부 챔버(ch2)와 제3 통로(46)를 연통시키는 연통공(45a)이 형성되는데, 이 연통공(45a)은 제1 플로어 도어(61)에 의해 개폐된다.

상기 연통공(45a)을 통과한 공기는 제3 통로(46)을 경유하여 공조케이스(20)의 하부측에 위치한 제1 플로어 벤트(28)를 통과하게 된다.

여기서, 상기 제3 통로(36)의 상부측에는 상기 제1 플로어 벤트(28) 이외에도 공조케이스(20)의 상부측에 제2 플로어 벤트(29)가 형성된다.

한편, 상기 안내벽(45)의 상단측에는 연통공(45b)이 형성되는 데, 이 연통공(45b)은 제2 플로어 도어(62)에 의해 개폐되며, 이 연통공(45b)가 개방되는 경우에는 공기가 제2 플로어 벤트(29)를 통해 토출된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 공조장치에 따르면, 자동차 실내쪽으로 차지하는 점유 공간을 줄임과 아울러 최대 난방모드인 경우 풍량 저하를 막아 난방 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차용 공조장치의 내부 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 내부 구성중 최대 난방(MAX WARM) 상태 일 때의 단면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차용 공조장치의 내부 구성중 최대 냉방(MAX COOL) 상태 일 때의 단면도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예로 센터마운팅 타입의 공조장치의 외관을 나타낸 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 공조장의 내부 구성을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 공조케이스

25 : 입구부

26 : 디프로스트 벤트

27 : 페이스 벤트

28 : 플로어 벤트

29 : 출구부

30 : 증발기

40 : 히터코어

41,42 : 제1, 제2 송풍통로

60,50 : 제1, 제2 온도조절도어

Claims (4)

1. 내외기가 유입되는 입구부(25)와, 디프로스트 벤트(26)와 페이스 벤트(27)와 플로어 벤트(28)로 구획 형성된 출구부(29)를 포함하는 공조케이스(20)와;

   상기 공조케이스(20)의 하부측에 대략 수직 상태로 내장 설치되는 증발기(30)와;

   상기 공조케이스(20)의 상부 공간중 상기 증발기(30) 상단으로부터 이격되어 제1 송풍통로(41)를 형성하고, 상기 공조케이스(20)의 일측 내벽(21)에 고정됨과 아울러 타측은 상기 공조케이스(20)의 타측 내벽(22)과 일정 간격의 제2 송풍통로(42)를 갖도록 대략 수평 상태로 내장 설치되는 히터코어(40)와;

   상기 증발기(30)를 통과한 공기가 상기 히터코어(40)와 상기 제2 송풍통로(42)를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제1 온도조절도어(60)와;

   상기 입구부(25)를 통과한 공기가 상기 증발기(30)와 제1 송풍통로(41)를 선택적으로 통과하도록 회동 가능하게 설치되는 제2 온도조절도어(50)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기(30)는 10°(도) 이내로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제2 온도조절도어(50)는 최대 난방 모드시 일부 공기가 증발기(30)를 통과하고, 나머지 공기는 제1 송풍통로(41)를 통과하도록 회동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 공조케이스(20)에는 상기 플로어 벤트(28)로부터 소정 거리 이격된 다른 위치에 또 다른 플로어 벤트(29)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조장치.