KR20050097669A - 차량용 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공기조화장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 일측에 송풍된 공기가 도입되는 공기 도입구가 형성되고, 공기 도입구와 연통되며 증발기가 설치되는 주통로가 형성되며, 증발기를 거친 공기가 우회하는 제1분기통로와 히터코어가 설치되는 제2분기통로가 주통로로부터 각각 분기되어 형성된 케이스와; 제1,2분기통로의 입구 전체에 걸쳐 증발기와 히터코어 사이에 회전가능하게 설치되며 일측에 공기를 유입시키는 개구부와 타측에 공기를 차단시키는 폐쇄부가 각각 형성된 템프도어와, 템프도어를 회전시켜 제1,2분기통로의 개폐 각도를 조절하는 구동수단을 구비하는 템프도어 조립체;를 포함한다.

Description

차량용 공기조화장치{Air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 공기조화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발기와 히터코어 사이에 설치되는 템프도어 조립체의 구조가 개선된 차량용 공기조화장치에 관한 것이다.

통상적으로, 차량용 공기조화장치는 차량 실내의 온도와 습도를 조절하여 쾌적한 환경을 만들어 주기 위한 것으로서, 케이스 내부에 냉방용 열교환기인 증발기와 난방용 열교환기인 히터코어가 공기 유동방향으로부터 순차적으로 설치되어, 후단에 차량 실내와 연통되는 다수의 취출구들을 통해 공기가 취출될 수 있게 되어 있다. 그리고, 차량 실내와 연통된 취출구들은 열교환기 후단에 설치된 모드 도어들에 의해 각각 개폐되어 차량 실내의 어느 특정방향으로 공조된 공기가 취출되어 지며, 증발기와 히터코어 사이에는 템프도어 조립체가 설치되어 개폐 각도에 따라 실내로 토출되는 공기의 온도가 조절되어진다.

종래에 따르면, 템프도어 조립체는 플립(flip)식과 슬라이드(slide)식 등에 의해 개폐각이 조절될 수 있는데, 여기서 플립식은 판상의 도어나 원형의 도어가 케이스 내부에 결합된 힌지축을 중심으로 회전하여 개폐 각도가 조절되는 방식이며, 슬라이드식은 막상의 도어가 구동축과 조합된 벨트 등에 결합되어 슬라이딩됨으로써 개폐 각도가 조절되는 방식이다.

그런데, 상기 플립식의 경우에는 템프도어 조립체의 구조가 단순해지는 반면, 유로 개폐를 위한 도어의 플립시 회전반경에 따른 공간이 많이 요구되므로 케이스의 소형화에 한계가 있으며, 도어의 플립을 위하여 큰 작동력이 요구된다.

그리고, 상기 슬라이드식의 경우에는 증발기와 히터코어 사이에서 슬라이딩되므로 공간 활용도가 높아져 케이스의 소형화를 구현할 수 있으나, 도어를 구동하기 위한 수단이 복잡하며, 이에 따른 제조원가가 증대될 수 있는 문제가 있다.

따라서, 보다 단순한 구조로 구성되는 한편, 높은 공간 활용도를 가질 수 있으며, 케이스의 소형화를 이룰 수 있으며, 작은 동력으로도 원활하게 작동될 수 있는 템프도어 조립체의 필요성이 제기된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 단순해질 수 있는 한편 공간 활용도를 높일 수 있고, 템프 도어의 작동력을 줄일 수 있으며, 케이스의 소형화를 구현할 수 있는 차량용 공기조화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공기조화장치는,

일측에 송풍된 공기가 도입되는 공기 도입구가 형성되고, 상기 공기 도입구와 연통되며 증발기가 설치되는 주통로가 형성되며, 상기 증발기를 거친 공기가 우회하는 제1분기통로와 히터코어가 설치되는 제2분기통로가 상기 주통로로부터 각각 분기되어 형성된 케이스와;

상기 제1,2분기통로의 입구 전체에 걸쳐 상기 증발기와 히터코어 사이에 회전가능하게 설치되며 일측에 공기를 유입시키는 개구부와 타측에 공기를 차단시키는 폐쇄부가 각각 형성된 템프도어와, 상기 템프도어를 회전시켜 상기 제1,2분기통로의 개폐 각도를 조절하는 구동수단을 구비하는 템프도어 조립체;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 개구부는 맥스-쿨 모드시에 상기 제1분기통로의 입구만을 개방시키도록 위치되며, 맥스-웜 모드시에 상기 제2분기통로의 입구만을 개방시키도록 위치되는 것이 바람직하다.

상기 구동수단은 상기 템프 도어의 회전축과 힌지 결합된 적어도 하나의 아암과, 상기 아암의 일측에 고정 결합되어 상기 아암을 회전시키는 구동 샤프트를 포함하여 된 것이 바람직하다.

상기 구동수단은 상기 템프 도어의 회전축에 형성된 제1기어부와, 상기 제1기어부와 치합되는 제2기어부와, 상기 제2기어부의 회전축에 고정 결합되며 상기 제2기어부를 회전시키는 레버를 포함하여 된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기조화장치가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기조화장치(100)는 케이스(111)와, 상기 케이스(111)의 내부에 설치되는 증발기(101) 및 히터 코어(102)를 기본적으로 구비한다.

상기 케이스(111)의 일측에는 공기가 도입되는 공기 도입구(112)가 마련되어 있으며, 상기 케이스(111) 내에는 공기 도입구(112)로부터 도입된 공기가 유동하는 복수개의 통로들(121)(122)(123)(124)(125)이 마련되어 있다.

상기 공기 도입구(112)측에는 미도시된 송풍기가 설치되어 차량 실내로 공기를 공급하며, 상기 공기 도입구(112)로부터 유입된 공기의 유동방향을 따라 증발기(101)와 히터 코어(102)가 순차적으로 설치되어 있다.

상기 증발기(101)는 공기를 저온상태로 열교환시키기 위한 것으로서, 케이스(111) 내의 공기 도입구(112)와 연통되는 주통로(121)상에 걸쳐 설치되어 있으며, 상기 증발기(101)의 후방에 위치된 히터코어(102)는 공기를 고온상태로 열교환시키기 위한 것으로서, 케이스(111) 내의 주통로(121)로부터 분기된 제2분기통로(123)상에 설치되어 있다.

상기 히터코어(102)가 설치된 제2분기통로(123)의 일측에는 상기 주통로(121)로부터 분기된 제1분기통로(122)가 위치되어 있는데, 상기 제1분기통로(122)는 증발기(101)를 거친 공기가 히터코어(102)를 거치지 않고 우회될 수 있게 한다.

그리고, 상기 증발기(101)와 히터코어(102) 사이에는 본 발명의 일 특징에 따른 템프도어 조립체(150)가 마련되어, 상기 제1,2분기통로(122)(123)로 유입되는 공기를 배분하도록 되어 있는데, 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다.

상기 히터코어(102)의 후방에는 히터코어의 출구측 통로(124)가 형성되어 있으며, 상기 히터코어의 출구측 통로(124)에는 서브 도어(141)가 설치되어 상기 통로(124)를 개폐하게 된다. 예를 들어, 상기 서브 도어(141)는 난방 모드시에 히터코어의 출구측 통로(124)를 개방시키도록 위치되며, 냉방 모드시에는 히터코어(102)를 거친 공기가 히터코어의 출구측 통로(124)를 거쳐 취출구측 통로(125)로 유입되는 것이 차단될 수 있도록 위치될 수 있다.

상기 케이스(111)의 후단에는 상기 히터코어(102)를 통과하거나 바이패스된 공기가 취출되는 취출구들(131)(132)(133)이 형성되어 있다.

즉, 상기 증발기(101)에 의해 냉각된 냉기 또는 히터코어(102)에 의해 가열된 온기 또는 냉기와 온기가 혼합된 믹싱 공기를 차량 실내의 전방 유리측으로 취출함으로써 전방 유리에서의 성에를 제거할 수 있게 하는 디프로스트(defrost) 취출구(131)와, 차량 실내의 상반부로 취출하는 벤트(vent) 취출구(132) 및, 차량 실내의 하반부로 취출하는 플로어(floor) 취출구(133)가 형성되어 있다.

상기와 같이 형성된 디프로스트 취출구(131), 벤트 취출구(132) 및, 플로어 취출구(133)의 각 입구에는 모드 도어로서 디프로스트 도어(142), 벤트 도어(143) 및, 플로어 도어(144)가 설치되어 있다. 상기한 바와 같은 도어들에 의해 공기의 방향과 배분이 제어됨으로써, 차량 실내에서 다양한 공조 모드가 구현될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 특징에 따른 템프도어 조립체(150)는, 상기 증발기(101)와 히터 코어(102) 사이에 마련되어 상기 제1,2분기통로(122)(123)로 유입되는 공기를 배분하게 되는데, 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 템프도어(151)와, 상기 템프도어(151)를 회전시키는 구동수단(160)을 포함한다.

상기 템프도어(151)는 소정의 두께를 가지며 원형의 판상 부재로 이루어져 있다. 그리고, 상기 템프도어(151)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1,2분기통로(122)(123)의 입구 전체에 걸쳐 증발기(101)와 히터코어(102) 사이의 경계를 따라 가로질러 배치될 수 있는 크기로 이루어져 있다.

상기 템프도어(151)의 중앙에는 회전축(154)이 형성되어 있으며, 상기 회전축(154)은 케이스(111)에 대하여 제1,2분기통로(122)(123)를 양분하는 위치에 배치되되, 상기 증발기(101)와 히터코어(102) 사이의 경계를 가로질러 회전할 수 있도록 축 방향이 설정되어 배치되어진다.

한편, 상기 템프도어(151)의 가장자리부는 템프도어(151)의 회전 궤적에 상응하게 케이스(111)에 형성된 가이드부(미도시)와 실링을 이루는 한편, 안내될 수 있도록 설치되는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 템프도어(151)가 설치됨에 따라 종래에 따른 플립식보다 증발기(101)와 히터코어(102) 사이의 공간 활용도가 높아질 수 있으며, 증발기(101)와 히터코어(102) 사이가 보다 근접해질 수 있어 케이스(111)가 소형화될 수 있는 이점이 있게 된다.

상기 템프도어(151)에 있어 일부 영역에는 대략 반원 형상의 개구부(152)가 형성되어 있으며, 나머지 영역에는 폐쇄부(153)가 형성되어 있다.

상기 개구부(152)는 템프도어(151)가 회전됨에 따라 위치가 변경됨으로써, 상기 제1,2분기통로(122)(123)의 개폐 각도가 결정될 수 있어, 상기 제1,2분기통로(122)(123)로 유입되어지는 공기를 배분시킬 수 있게 된다.

예컨대, 상기 개구부(152)가 도 3에 도시된 바와 같이 상부에 위치되어, 제1분기통로(122)의 입구에만 상응하게 위치되는 경우에는, 상기 개구부(152)에 의해 제1분기통로(122)는 공기가 유입될 수 있게 개방되어지는 반면, 폐쇄부(153)에 의해 제2분기통로(123)는 공기가 차단될 수 있게 폐쇄되어진다. 이 경우는 풍량이 최대가 되며 증발기(101)가 작동된 상태인 맥스-쿨(Max-Cool) 모드에 해당된다.

이와 반대로, 상기 개구부(152)가 대략 180°회전하여 하부에 위치됨으로써, 상기 개구부(152)가 제2분기통로(123)의 입구에만 상응하게 위치되는 경우에는, 상기 개구부(152)에 의해 제2분기통로(123)는 공기가 유입될 수 있게 개방되어지는 반면, 폐쇄부(153)에 의해 제1분기통로(122)는 공기가 차단될 수 있게 폐쇄되어진다. 이 경우는 풍량이 최대가 되며 증발기(101)는 작동되지 않은 상태인 맥스-웜(Max-Warm) 모드에 해당된다.

한편, 상기 개구부(152)는 전술한 맥스-쿨 모드와 맥스-웜 모드를 제외한 경우에는, 상기 제1,2분기통로(122)(123)의 입구들 모두에 걸쳐 위치됨으로써, 제1,2분기통로(122)(123)의 입구가 각각 일부 개방되어 상기 제1,2분기통로(122)(123)로 유입되는 풍량이 줄어들 수 있게 된다.

즉, 상기 개구부(152)가 제1,2분기통로(122)(123)의 입구들에 각각 걸쳐있는 비율에 따라 제1,2분기통로(122)(123)로 유입되어지는 풍량이 소정의 값으로 제어될 수 있게 된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 템프도어(151)를 회전시키는 구동수단(160)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 템프도어(151)의 회전축(154)에 대해 일단부가 고정된 연결부(161)가 마련되어 있으며, 상기 연결부(161)의 타단부는 아암(arm, 162)과 힌지(hinge) 결합되어 있다.

그리고, 상기 연결부(161)가 힌지결합된 아암(162)의 반대측에는 구동 샤프트(163)가 아암(162)의 평활면에 대해 수직으로 고정 결합되어 있다. 이에 따라, 상기 구동 샤프트(163)가 회전하게 되면 아암(162)이 회전 운동을 하게 되며, 상기 아암(162)의 회전 운동에 의해 아암(162)과 힌지 결합된 연결부(161)를 매개로 회전축(154)이 회전하게 됨으로써, 템프도어(151)가 회전가능하게 된다.

따라서, 상기 템프도어(151)는 증발기(101)와 히터코어(102) 사이에서 이들(101)(102)의 경계를 따라 가로질러 회전할 수 있게 되는데, 이에 따라, 종래에 따른 플립식보다도 템프도어(151)를 작동시키는 힘이 절감될 수 있으며, 종래에 따른 슬라이드식보다도 구조가 보다 단순해질 수 있는 이점이 있게 된다.

한편, 상기 구동 샤프트(163)에 있어 케이스(111)의 외부로 인출되는 일단부에는 구동 샤프트(163)를 수동으로 또는 자동으로 회전시키기 위한 조작부(164)가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 구동수단은 도시된 바에 반드시 한정되지 않는데, 회전축과 아암이 직접적으로 힌지 결합되어 연결부가 생략된 구성으로 이루어질 수도 있다.

한편, 템프도어 조립체는 도 4에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.

도시된 템프도어 조립체(250)는 개구부(252)와 폐쇄부(253)가 형성된 템프도어(251)를 구비한다.

그리고, 상기 템프도어(251)를 회전시키는 구동수단(260)은, 템프 도어(251)의 회전축(254)에 형성된 제1기어부(gear, 261)와, 상기 제1기어부(261)와 치합되는 제2기어부(gear, 262)와, 상기 제2기어부(262)의 회전 중심에 고정 결합되며 상기 제2기어부(262)를 회전시키는 레버(lever, 263)를 구비하고 있다.

보다 상술하면, 상기 제1기어부(261)는 회전축(254)의 회전 중심과 동일한 회전 중심을 가지도록 회전축(254)에 대해 형성되어 있으며, 상기 제1기어부(261)와 치합되는 제2기어부(262)는 템프도어(251)에 대하여 회전 가능하게 결합되어 있다.

그리고, 상기 제2기어부(262)에 결합된 레버(263)는 상기 제2기어부(262)의 회전 중심에 일단부가 고정되며 회전 중심에 대해 수직으로 절곡된 제1연장부(263a)와, 상기 제1연장부(263a)와 힌지 결합된 제2연장부(263b)를 포함함으로써, 상기 레버(263)가 병진 운동함에 따라 제2기어부(262)가 회전가능하게 될 수 있다.

상기와 같이 제2기어부(262)가 회전하게 되면, 이와 치합된 제1기어부(261)가 회전하게 되며, 이에 따라 회전축(254)이 회전하여 최종적으로 템프도어(251)가 회전하게 되어 제1,2분기통로(122)(123)의 개폐 각도가 설정되어질 수 있게 된다. 한편, 상기 레버는 도시된 바에 한정되지 않고, 제2기어부를 작은 작동력으로 회전시킬 수 있는 구성이면 어느 것이나 무방하다할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공기조화장치는, 증발기와 히터코어 사이의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 증발기와 히터코어 상기 보다 근접해질 수 있어 케이스가 소형화될 수 있다.

그리고, 템프도어가 증발기와 히터코어 사이에서 이들의 경계를 따라 가로질러 회전될 수 있도록 됨에 따라, 템프도어가 보다 작은 작동력으로 구동될 수 있으며, 상기 템프도어의 구동을 위한 구동수단의 구성도 단순해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기조화장치를 도시한 측단면도.

도 2는 도 1에 있어서, 템프 도어의 일 예에 대한 사시도.

도 3은 도 2의 템프 도어에 대한 정면도.

도 4는 도 1에 있어서, 템프 도어의 다른 예에 대한 사시도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

101..증발기 102..히터코어

111..케이스 121..주통로

122..제1분기통로 123..제2분기통로

150,250..템프도어 조립체 151,251..템프도어

152,252..개구부 153,253..폐쇄부

160,260..구동수단

Claims (3)

1. 일측에 송풍된 공기가 도입되는 공기 도입구가 형성되고, 상기 공기 도입구와 연통되며 증발기가 설치되는 주통로가 형성되며, 상기 증발기를 거친 공기가 우회하는 제1분기통로와 히터코어가 설치되는 제2분기통로가 상기 주통로로부터 각각 분기되어 형성된 케이스와;

   상기 제1,2분기통로의 입구 전체에 걸쳐 상기 증발기와 히터코어에 회전가능하게 설치되며 일측에 공기를 유입시키는 개구부와 타측에 공기를 차단시키는 폐쇄부가 각각 형성된 템프도어와, 상기 템프도어를 회전시켜 상기 제1,2분기통로의 개폐 각도를 조절하는 구동수단을 구비하는 템프도어 조립체;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 템프 도어의 회전축과 힌지 결합된 적어도 하나의 아암과, 상기 아암의 일측에 고정 결합되어 상기 아암을 회전시키는 구동 샤프트를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 템프 도어의 회전축에 형성된 제1기어부와, 상기 제1기어부와 치합되는 제2기어부와, 상기 제2기어부의 회전축에 고정 결합되며 상기 제2기어부를 회전시키는 레버를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치.