KR20070014443A - 이층 공기유동형 자동차용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이층 공기유동형 자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 히터 코어 후방에 설치되는 플로어 도어를, 일반 모드시에는 플로어 벤트의 차단역할을 수행하고 이층류 모드시에는 히터 코어 후방 유로를 상하로 분리하는 분리벽의 역할을 수행하도록 버터플라이형의 구조로 개선함으로써, 도어의 설치에 따른 점유공간의 축소와 함께 구동 메카니즘의 간소화는 물론, 이층공조성능의 향상을 도모할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은, 공조케이스(11)내부의 증발기(18)와 히터 코어(19) 사이에 설치되며 냉풍통로(24)의 개도를 조절하는 템프 도어(17)와; 상기 템프 도어의 하부측에 설치되며 이층류 모드시 상기 히터 코어(19) 전방을 상하로 분리하는 제1 분리벽겸용 도어(21)와; 상기 히터 코어(19) 후방과 상기 공조케이스(11)의 하부 사이에 설치되어 상기 공조케이스(11)의 플로어 벤트(17)를 개폐함과 함께 상기 히터 코어(19) 후방을 상하로 분리하는 제2 분리벽겸용 도어(24)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 분리벽겸용 도어(21)(24) 각각은, 중심부에 형성된 회전축(21a)(24a)과, 상기 회전축(21a)(24a)을 중심으로 양측에 경사지게 설치된 제1 도어부재(21b)(24b) 및 제2 도어부재(21c)(24c)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이층, 공기유동, 공조장치, 템프 도어, 분리벽, 이층류 모드, 플로어 도어

Description

이층 공기유동형 자동차용 공조장치{Two-Layer Air Flowing Type Air-Conditioning System for a Car}

도 1은, 종래의 일례에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 나타내는 단면도.

도 2는, 종래의 다른 예에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 이층류 믹스모드(Mix Mode)시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 3은, 도 2에서의 최대 냉방모드(Max Cool Mode)시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 4는, 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 이층류 믹스모드시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 5는, 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 난방-디프로스트 모드시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 6은, 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 최대 냉방 모드시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 7a 및 도 7b는, 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 최대 난방 모드시의 공기유동을 나타내는 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 공조케이스

13, 14 : 공기통로

15 : 디프로스트 벤트(Defrost Vent)

16 : 페이스 벤트(Face Vent)

17 : 플로어 벤트(Floor Vent)

18 : 증발기

19 : 히터 코어(Heater Core)

20 : 템프 도어(Temp Door)

21 : 제1 분리벽겸용 도어

24 : 제2 분리벽겸용 도어

25 : 플로어 도어(Floor Door)

C : 냉풍통로

H : 온풍통로

본 발명은 이층 공기유동형 자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 히터 코어 후방에 설치되는 플로어 도어를, 일반 모드시에는 플로어 벤트의 차단역할을 수행하고 이층류 모드시에는 히터 코어 후방 유로를 상하로 분리하는 분리벽의 역할을 수행하도록 버터플라이(Butterfly)형의 구조로 개선함으로써, 도어의 설치에 따른 점유공간의 축소와 함께 구동 메카니즘의 간소화는 물론, 일반모드에서 이층류 모드로의 전환시 또는 그 역으로의 전환시 도어를 구동하는 액츄에이터에 과부하가 걸리는 현상을 방지할 수 있는 이층 공기유동형 자동차용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공조장치는, 자동차의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 자동차의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함한다. 냉방시스템은, 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 냉매를 압축하여 응축기로 보내고, 이 응축기에서 냉각팬의 강제송풍에 의하여 냉매를 응축시킨 다음, 이 냉매를 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시키는 과정에서, 공조케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유닛(Blower Unit)에 의해 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜, 냉기상태가 된 송풍공기를 차량 실내로 토출시킴으로써, 차량 실내를 냉방한다. 한편, 난방시스템은, 엔진의 냉각수를 히터 코어(Heater Core)를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서, 블로어 유니트의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 온기상태가 된 송풍공기를 차량 실내로 토출시킴으로써, 차량 실내를 난방한다.

그런데, 상기와 같은 일반적인 공조장치는, 겨울철 난방 주행시 창유리에 서리는 성에방지를 위해 저습한 차가운 외기를 도입하기 때문에 실내온도가 낮아지게 되고, 이로 인해 난방성능이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

이에 따라, 최근에는 차실내 상부측에는 외기를 공급하고, 하부측에는 내기 를 공급하는 이층 공기유동방식을 채택함으로써, 난방주행시 공조케이스의 디프로스트 벤트를 통하여 창유리에는 외기의 온풍을 공급하여 디포깅(Defogging) 성능을 확보함과 동시에, 공조케이스의 플로어 벤트를 통하여 탑승자의 발밑에는 내기의 온풍을 공급하여 차실내 난방성능을 향상시킬 수 있는 이층 공기유동형 자동차용 공조장치가 개발되었다.

그 일례로서, 도 1은 일본특허공개번호 평10-338019호에 개시된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type)의 이층 공기유동형 자동차용 공조장치(50)를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 공조장치(50)는, 격벽(52)에 의해 내기유입구인 제1 공기통로(53)와 외기유입구인 제2 공기통로(54)를 구획하고, 상기 제1 공기통로(53)와 제2 공기통로(54)에 각각 제1 송풍팬(미도시)과 제2 송풍팬(미도시)을 설치한 케이스(51)와, 상기 케이스(51)내에 순차적으로 설치되어 공기를 열교환하기 위한 증발기(55)및 히터 코어(56)와, 상기 증발기(55)와 히터 코어(56) 사이에서 상하부측에 각각 설치되어 냉난방모드를 절환하도록 연동되는 에어 도어(Air Door, 57)및 보조 도어(58)와, 상기 히터 코어(56)의 출구측에 설치되는 온풍 바이패스 도어(Bypass Door, 59)로 구성되어 있다.

이와같이 구성된 종래 이층 공기유동형 자동차용 공조장치는, 냉방모드시 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 에어 도어(57)및 보조 도어(58)를 하향으로 회전시켜 히터 코어(56) 전방을 차단함과 동시에, 히터 코어(56) 상부통로를 개방함으로써, 제 1 송풍팬과 제 2 송풍팬에 의해 유입된 내, 외기가 증발기(55)를 지나면 서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 60), 페이스 벤트(Face Vent, 61) 등을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고 난방모드 및 이층류 모드시에는, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이, 상기 에어 도어(57) 및 보조 도어(58)를 상향으로 회전시켜 히터 코어(56) 전방을 개방함으로써, 제 1 송풍팬에 의해 하부로 유입된 내기가 히터 코어(56) 하부를 지나 플로어 벤트(Floor Vent, 62, 63)를 통해 차실내로 공급되어 실내온도를 높이게 되고, 또한 제 2 송풍팬에 의해 유입된 외기는 히터 코어(56) 상부통로를 지나 디프로스트 벤트(60)로 배출되어 디포깅 성능을 수행하게 된다.

위와같이, 상기 종래 이층 공기유동형 자동차용 공조장치는, 이층류 모드시, 상기 에어 도어(57)와 보조 도어(58)가 실선으로 표시한 방향으로 회동하여 내기가 흐르는 제1 공기통로(53)와 외기가 흐르는 제2 공기통로(54)를 구획하고, 상기 제1 공기통로(53)는 플로어 벤트(62, 63)에 연통되고, 상기 제2 공기통로(54)는 디프로스트 벤트(60)에 연통되어 차실내의 디포깅 및 난방을 함께 행하게 된다.

그런데, 상기 공조장치(50)는, 에어 도어(57)와 보조 도어(58)의 회동공간을 확보하기 위해서 상기 에어 및 보조 도어(57)(58)의 끝단과 증발기(55) 사이에 일정한 간격이 필요하게 된다. 따라서, 이러한 간격에 의해 케이스(51)의 상부 및 하부에 압력차이가 발생되고, 그 결과 디포깅 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 또한, 상기 에어 및 보조 도어(57)(58)가 동시에 회동하게 되므로, 상기 에어 도어(57)의 작동 범위가 한정되어 증발기(55)의 출구측 송풍량이 적게 될 뿐만 아니라, 상기 에어 및 보조 도어(57)(58)가 상호 간섭되는 문제점이 있었다.

더욱이, 상기 공조장치(50)는, 일반모드에서 이층류 모드로의 전환시 또는 이층류 모드에서 일반모드로의 전환시에, 상기 온풍 바이패스 도어 (59)에 과도한 풍압이 걸려서 그 도어를 구동하는 액츄에이터에 과부하가 발생되는 문제점도 있었다.

한편, 한국특허공개 제2003-0052633호에는, 증발기와 히터 코어 사이의 상부측에 설치된 도어의 하부측에, 이층류 모드시에는 내, 외기를 분리하는 분리벽의 역할을 하고, 일반 모드시에는 공기흐름을 안내하는 공조케이스 내벽과 같은 역할을 하는 분리벽겸용 도어를 설치함으로써, 송풍압의 저감을 방지하고 송풍량을 증대시킬 수 있도록 한 센터 마운팅 타입의 이층 공기유동형 자동차용 공조장치가 개시되어 있다.

도 2 및 도 3은, 이러한 구조를 갖는 공조장치의 단면도를 도시한 것이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 상기 공조장치는, 격벽(72)에 의해 내, 외기유입구가 구획된 제1 및 제2 공기통로(73, 74)와 차실내의 각 부위와 연통되어 모드도어인 디프로스트 도어(86), 페이스 도어(87), 플로어 도어(88, 89)에 의해 개폐되는 디프로스트 벤트(80), 페이스 벤트(81) 및 플로어 벤트(82)를 갖는 케이스(71)와; 상기 케이스(71) 내부에 소정 간격을 두고 설치된 증발기(75)와 히터 코어(76) 사이에 설치되어 상기 히터 코어(76)를 바이패스한 냉풍 통로(86)의 개도를 조절하는 템프 도어(77)와; 상기 템프 도어(77)의 하부측에 설치되어 상기 히터 코어(76)를 통과하는 온풍 통로(85)의 개도를 조절하는 분리벽겸용 도어(78)로 구성되어 있다.

상기 분리벽겸용 도어(78)는, 상기 증발기(75)와 히터 코어(76) 사이의 중앙 에 설치된 회전축(78a)과, 상기 회전축(78a)을 중심으로 함께 회동되도록 상기 회전축(78a)에 소정각도로 경사지게 설치된 제1 도어부재(78b)와 제2 도어부재(78c)으로 이루어진 버터플라이(Butterfly)형 구조로 되어 있다.

이러한 구조를 갖는 상기 분리벽겸용 도어(78)는, 이층류 모드시에는, 도2에 실선으로 도시된 바와 같이, 제1 도어부재(78b)가 증발기(75) 후방의 중앙으로 위치함과 함께 제2 도어부재(78c)가 히터 코어(76) 전방의 중앙으로 위치하도록 회동됨으로써, 내외기를 분리하는 분리벽 역할을 한다. 또한, 그 외 모드시에는, 도2에 점선으로 도시된 바와 같이, 제1 도어부재(78b)가 케이스(71)의 내벽으로 위치함과 함께 제2 도어부재(78c)가 증발기(75) 방향으로 위치하도록 회동됨으로써, 유입되는 공기를 안내하는 역할을 한다. 미설명 부호 '85'는, 상기 히터 코어(76)를 통과하는 공기를 내외기의 이층류로 구획하기 위하여 상기 분리벽겸용 도어(78)와 연동하여 회전하는 또다른 분리벽겸용 도어를 나타낸 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 이층 공기유동형 자동차용 공조장치는 다음과 같은 작용을 한다.

이층류 믹스모드(Mix Mode)시, 상기 템프 도어는, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉풍통로(84)를 차단하도록 상향으로 회동되고, 상기 분리벽겸용 도어(78)는, 제1 및 제2 공기통로(73)(74)를 통하여 유입되는 공기의 흐름과 대략 평행한 방향으로 일정각도로 회동되어 히터 코어(76) 전방의 온풍통로(83)를 개방함으로써, 차실내의 난방과 디포깅 성능을 함께 실현한다. 이 때, 상기 분리벽겸용 도어(78)는 내기 및 외기의 공기통로를 분리하는 분리벽의 역할을 하게 된다.

한편, 최대 냉방모드(Max Cool Mode)시, 상기 제1 분리벽겸용 도어(78)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 히터 코어(76)의 전방인 온풍통로(83)를 차단하는 위치로 일정각도로 회동되고, 상기 템프 도어(77)는 냉풍통로(84)를 개방함과 함께 상기 분리벽겸용 도어(78)의 끝단과 교차되도록 하향으로 회동됨으로써, 제1 및 제2 공기통로(73)(74)를 통과한 공기가 증발기를 거쳐 냉각된 후, 페이스 벤트(81)를 통하여 차실내를 냉방하게 된다. 이 때, 상기 분리벽겸용 도어(78)는 제1 및 제2 공기통로(73)(74)를 통하여 유입되는 공기를 안내하는 역할을 하게 된다.

그러나, 상기한 종래 이층공기유동형 자동차용 공조장치는, 도 2에 도시된 바와 같은 이층류 모드를 구현하기 위해서, 3개의 도어, 즉, 분리벽겸용 도어(78), 또다른 분리벽 겸용도어(85), 및 플로어 도어(89)를 연동하여야 하는데, 이와같이 도어들을 연동하기 위해서는 각 도어와 공조케이스간의 충분한 유격을 필요로 하고, 그러한 유격으로 인하여 공조성능이 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 이층류 모드시, 히터 코어를 통과하는 공기를 상하로 분리함과 함께 플로어 벤트로 안내하기 위해서 히터 코어 후방에 상기 분리벽겸용 도어(85)와 플로어 도어(89)의 2개의 도어를 설치함으로써, 그 2개의 도어 구동을 위해 단일 도어인 경우에 비해 캠 및 레버 부재가 추가되는 등 구동 메카니즘이 다소 복잡하다는 문제점이 있었다.

더욱이, 상기한 종래의 공조장치에 있어서도, 도 1에 도시된 공조장치와 마찬가지로, 일반모드에서 이층류 모드로의 전환시 또는 이층류 모드에서 일반모드로의 전환시에, 상기 분리벽겸용 도어(85)에 과도한 풍압이 걸려서 액츄에이터에 과 부하가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 히터 코어 후방에 설치되는 플로어 도어를, 일반 모드시에는 플로어 벤트의 차단역할을 수행하고 이층류 모드시에는 히터 코어 후방 유로를 상하로 분리하는 분리벽의 역할을 수행하도록 버터플라이형의 구조로 개선함으로써, 도어의 설치에 따른 점유공간의 축소와 함께 구동 메카니즘의 간소화는 물론, 이층공조성능의 향상을 도모할 수 있고, 또한 일반모드에서 이층류 모드로의 전환시 또는 그 역으로의 전환시 도어를 구동하는 액츄에이터에 과부하가 걸리는 현상을 방지할 수 있는 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 입구측에 격벽에 의해 상하로 구획되는 복수개의 공기통로와 출구측에 차실내의 각 부위와 연통되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트를 구비한 공조케이스와;

상기 공조케이스 내부에 이격 설치되어 상기 공기통로를 통하여 유입되는 공기를 열교환시키기 위한 증발기및 히터 코어와;

상기 증발기와 히터 코어 사이에 설치되며 히터 코어 상방의 냉풍통로의 개도를 조절하는 템프 도어와;

상기 증발기와 히터 코어 사이에서 상기 템프 도어의 하부측에 설치되며 이층류 모드시 상기 히터 코어 전방을 상하로 분리하는 제1 분리벽겸용 도어와;

상기 히터 코어 후방과 상기 공조케이스의 하부 사이에 설치되어 상기 플로어 벤트를 개폐함과 함께 상기 히터 코어 후방을 상하로 분리하는 제2 분리벽겸용 도어를 포함하며,

상기 제1 및 제2 분리벽겸용 도어는, 중심부에 형성된 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 양측에 경사지게 설치된 제1 및 제2 도어부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제2 분리벽겸용 도어는, 이층류 모드시, 상기 제1 도어부재가 상기 제2 분리벽겸용 도어의 히터 코어 전방으로 회전되는 제2 도어부재의 연장선과 일치되고 상기 제2 도어부재가 상기 플로어 벤트의 입구측으로 향하도록 형성된 플로어 도어인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치를 도시한 것으로서, 모드별에 따른 공기유동을 각각 나타내는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 이층 공기유동형 자동차용 공조장치(10)는, 입구측에는 내기 및 외기가 각각 유입되도록 격벽(12)에 의해 상하로 구획되는 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 갖고, 출구측에는 차실내의 각 부위와 연통되는 디프로스트 벤트(15), 페이스 벤트(16) 및 플로어 벤트(17)를 갖는 공조케이스(11)와, 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 내기 및 외기를 선택적으 로 도입하도록 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)에 설치되는 블로어 유닛(미도시)과, 상기 블로어 유닛 근방에 설치되어 상기 블로어 유닛에 의해 송풍된 공기를 냉각하거나 가열하는 증발기(18)와 히터 코어(19)로 구성되어 있다.

상기 블로어 유닛은, 제1 송풍팬(미도시) 및 제2 송풍팬(미도시)으로 양분되며, 상기 제1 송풍팬은 공조케이스(11)의 제1 공기통로(13)에 설치되어 내기를 공조케이스(11)의 하부로 순환시키고, 상기 제2 송풍팬은 공조케이스(11)의 제2 공기통로(14)에 설치되어 외기를 공조케이스(11)의 상부로 순환시킨다.

상기 증발기(18)와 히터 코어(19) 사이의 상부측에는, 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)로부터 상기 증발기(18)를 통과한 공기가 히터 코어(19)를 선택적으로 개폐시켜 히터 코어(19)를 바이패스하는 냉풍통로(C)와, 히터 코어(19) 전방의 온풍통로(H)를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 회전축(20a)을 중심으로 상, 하향으로 회동되는 템프 도어(20)가 설치되어 있다.

더욱이, 상기 디프로스트 벤트(15), 페이스 벤트(16) 및 플로어 벤트(17)에는, 각 모드(난방모드, 냉방모드, 바이-레벨 모드, 플로어 모드, 디프로스트 모드 등)에 따라 선택적으로 상기 벤트들(15, 16, 17)을 개폐하기 위한 디프로스트 도어(22), 페이스 도어(23) 및 플로어 도어(25)가 각각 회동가능하게 설치되어 있다.

그리고, 상기 템프 도어(20)의 아래, 즉 상기 증발기(18)와 히터 코어(19) 사이의 중앙에는, 상기 히터 코어(19) 전방의 온풍통로(H)를 개폐시키는 버터플라이형 제1 분리벽겸용 도어(21)가 회동가능하게 설치되어 있다.

상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(21a)과, 상기 회전축(21a)을 중심으로 상기 증발기(18)와 히터 코어(19)측으로 함께 회동되도록 상기 회전축(21a)에 일정각도로 경사지게 설치된 제1 및 제2 도어부재(21b)(21c)로 구성되어 있다.

이러한 구조로 된 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는, 이층류 모드시에 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)로부터 상기 증발기(18)를 통과한 공기를 이층류로 분리하는 분리벽 역할을 하거나, 그외 일반적인 모드시에 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입된 공기를 증발기(18)와 히터 코어(19)사이의 상방의 냉풍통로(C) 또는 히터 코어(19) 전방의 온풍통로(H)로 안내하는 역할을 한다.

즉, 이층류 모드시에는, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는, 상기 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입되는 공기의 흐름과 대략 평행한 방향으로 위치되도록, 상기 회전축(21a)을 중심으로 제1 도어부재(22b)가 증발기(18)의 후방측으로 회동됨과 함께, 제2 도어부재(22c)가 히터 코어(19) 전방의 중앙으로 회동됨으로써, 상기 제1 공기통로(13)와 상기 제2 공기통로(14)를 통하여 각각 유입되는 내기와 외기를 이층류로 분리시킨다.

한편, 상기 히터 코어(19)의 후방, 즉, 히터 코어(19)의 후방과 공조케이스(11)의 하부측에 형성된 플로어 벤트(17)의 입구 사이에는, 상기 플로어 벤트(17)를 개폐함과 함께 상기 히터 코어(19) 후방을 상하로 분리하는 제2 분리벽겸용 도어(24)가 설치되어 있다.

이러한 제2 분리벽겸용 도어(24)는, 상기 제1 분리벽겸용 도어의 구조와 마 찬가지로, 회전축(24a)과, 상기 회전축(24a)을 중심으로 상기 히터 코어(19)와 상기 플로어 벤트(17)측으로 함께 회동되도록 상기 회전축(24a)에 일정각도로 경사지게 설치된 제1 및 제2 도어부재(24b)(24c)로 구성되어 있다.

따라서, 이층류 모드시에, 상기 제2 분리벽겸용 도어(24)의 제1 도어부재(24b)는, 상기 히터 코어(15)를 통과한 공기를 이층류로 분리하는 분리벽 역할을 하며, 상기 제2 도어부재(24c)는 상기 히터 코어(19)를 통과한 공기를 상기 플로어 벤트(17)측으로 안내하는 역할을 하게 된다. 이 때, 상기 제2 분리벽겸용 도어(24)의 상기 제1 도어부재(24b)는 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)의 히터 코어 전방으로 회전되는 제2 도어부재(21c)의 연장선과 일치되고 상기 제2 도어부재(24c)는 상기 플로어 벤트(17)의 입구측으로 향하게 된다.

더욱이, 상기 제2 분리벽겸용 도어(24)는, 일반적인 모드의 경우에는, 상기 제2 도어부재(24c)에 의해 상기 플로어 벤트(17)의 입구를 폐쇄하는 플로어 도어로서 작용한다. 이 때, 일반적인 모드시에, 플로어 벤트(17)의 개폐는 또하나의 플로어 도어(25)에 의해 조절된다.

상기 플로어 도어(24)의 제1 도어부재(24b)와 제2 도어부재(24c)는 동일한 길이로 형성될 수도 있고, 또는 상기 제1 도어부재(24b) 및 제2 도어부재(24c) 중 적어도 어느 하나가 상기 회전축(24a)으로부터 상기 히터 코어(19)의 중앙부 까지의 간격에 상응하는 길이를 가질 수도 있다.

이와같이, 상기 히터 코어(19)를 통과하는 공기를 내외기의 이층류로 확실하게 구획하기 위하여, 상기 히터 코어(19) 후방에 설치되는 플로어 도어로서 작용하 는 제2 분리벽겸용 도어(24)를 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)와 연동하여 회전하는 버터플라이형의 구조로 형성함으로써, 도어의 회동반경에 따른 설치공간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 종전과 같이 히터 코어 후방에 2개의 도어를 채용하는 것에 비하여 구동 메카니즘을 보다 간소화시킬 수가 있다.

특히, 제2 분리벽겸용 도어(24)를 상기한 바와 같이 구성함에 따라, 일반모드에서 이층류 모드로의 전환시, 제2 분리벽겸용 도어(24)가 어느 정도 회전된 후에는, 제2 도어부재(24c)가 풍압에 의해 플로어 벤트(17)쪽으로 자연스럽게 밀리게 되면서 도어의 원활한 회전을 도모하므로, 종전과 같이 도어를 구동하는 액츄에이터에 과부하가 걸리는 현상을 방지할 수가 있다. 또한, 이층류 모드에서 일반모드로의 전환시에도, 제2 분리벽겸용 도어(24)가 어느 정도 회전된 후에는, 제1 도어부재(24b)가 풍압에 의해 상방쪽으로 자연스럽게 밀리게 되면서 도어의 원활한 회전을 도모하므로, 액츄에이터에 과부하가 걸리는 현상을 방지할 수가 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 공조장치의 작용을 모드별로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 이층류 믹스 모드의 경우에는, 상기 템프 도어(20)는, 냉풍통로(C)를 차단하도록 상향으로 회동되고, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)와 상기 제2 분리벽겸용 도어인 플로어 도어(24)는, 내기 및 외기의 공기통로인 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입되는 공기의 흐름과 대략 평행한 방향으로 일정각도로 회동된다. 이 때, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)와 상기 플로어 도어(24)의 제1 도어부재(24b)는 내기 및 외기의 공기통로를 분리하는 분리 벽의 역할을 수행하고, 상기 플로어 도어(24)의 제2 도어부재(24c)는 상기 히터 코어(19)를 통과한 공기를 상기 플로어 벤트(17)측으로 안내하는 역할을 수행하게 된다.

이에 따라, 상기 제1 공기통로(13)를 통하여 히터 코어(19) 하반부를 통과하면서 가열된 공기, 즉, 내기 온풍은 상기 플로어 벤트(17)로 토출되고, 이와 동시에 상기 제2 공기통로(14)를 통하여 히터 코어 상반부를 통과하면서 가열된 공기, 즉, 외기 온풍은 상기 디프로스트 벤트(15)로 토출됨으로써, 차실내에 대한 난방과 디포깅 성능을 함께 실현할 수가 있다.

한편, 일반적인 모드의 일례를 보인 난방 디프로스트 모드의 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 템프 도어(20)와 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는, 상술한 바와 같이 히터 코어(19) 전방을 개방하도록 회동하고, 상기 플로어 도어(24)는 상기 플로어 벤트(17)의 입구를 폐쇄하도록 회동한다. 이에 의해, 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입된 공기는 히터 코어(19)의 상반부와 하반부를 각각 통과하면서 열교환된 상태에서 디프로스트 벤트(15)로 토출된다.

또한, 최대 냉방 모드의 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는, 히터 코어(19)의 전방인 온풍통로(H)를 차단하는 위치로 일정각도로 회동되고, 상기 템프 도어(20)는 냉풍통로(C)를 개방함과 함께 상기 분리벽겸용 도어(22)의 끝단과 교차되도록 하향으로 회동됨으로써, 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통과한 공기가 증발기(18)를 거쳐 냉각된 후, 페이스 벤트(81)를 통하여 차실내를 냉방하게 된다.

더욱이, 최대 난방 모드의 경우, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는 도 7a 또는 도 7b에 도시된 바와 같은 위치로 회동된다. 먼저 도 7a에 도시된 경우에서는, 상기 템프 도어(20)가 냉풍통로(C)를 차단하도록 상향으로 회동될 때, 상기 제1 분리벽겸용 도어(21)는 상기 히터 코어(19)의 전방인 온풍통로(H)의 하반부를 차단하는 위치로 회동되고, 상기 제2 분리벽겸용 도어(24)는 상기 플로어 벤트(17)의 입구를 폐쇄하도록 회동한다. 이에 의해, 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입된 공기는 히터 코어(19)의 상반부를 통과하면서 열교환된 상태에서 각 벤트(15, 16, 17)를 통하여 토출되어 차실내로 난방하게 된다. 도 7b에 도시된 경우에서는, 도 7a에 도시된 상태에서 제1 분리벽겸용 도어(21)가 내기 및 외기의 공기통로인 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입되는 공기의 흐름과 대략 평행한 방향으로 일정각도로 회동되면, 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입된 공기는 히터 코어(19)의 상반부와 하반부를 각각 통과하면서 열교환된 상태에서 각 벤트(15, 16, 17)를 통하여 토출되어 차실내로 난방하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 제1 분리벽겸용 도어(21)가 중심부에 형성된 회전축(21a)을 중심으로 회동하는 구조로 이루어져 있고, 그 회전축(21a)이 히터 코어(19)의 전방에서 다소 떨어진 위치에 설치되어 있기 때문에, 상기한 도 7a 또는 도 7b에 도시된 바와 같은 최대 난방 모드의 경우에서, 히터 코어(19)의 전방의 통로를 충분히 활용할 수 있어 제1 및 제2 공기통로(13)(14)를 통하여 유입되는 공기에 대한 열교환능력을 크게 향상시킬 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 히터 코어 후방에 설치되는 플로어 도어를, 일반 모드시에는 플로어 벤트의 차단역할을 수행하고 이층류 모드시에는 히터 코어 후방 유로를 상하로 분리하는 분리벽의 역할을 수행하도록 버터플라이형의 구조로 개선함으로써, 도어의 설치에 따른 점유공간의 축소와 함께 구동 메카니즘의 간소화는 물론, 이층공조성능의 향상을 도모할 수가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 입구측에 격벽(12)에 의해 상하로 구획되는 복수개의 공기통로(13)(14)와 출구측에 차실내의 각 부위와 연통되는 디프로스트 벤트(15), 페이스 벤트(16) 및 플로어 벤트(17)를 구비한 공조케이스(11)와;

   상기 공조케이스(11) 내부에 이격 설치되어 상기 공기통로(13)(14)를 통하여 유입되는 공기를 열교환시키기 위한 증발기(18)및 히터 코어(19)와;

   상기 증발기(18)와 히터 코어(19) 사이에 설치되며 히터 코어(19) 상방의 냉풍통로(C)의 개도를 조절하는 템프 도어(20)와;

   상기 증발기(18)와 히터 코어(19) 사이에서 상기 템프 도어(20)의 하부측에 설치되며 이층류 모드시 상기 히터 코어(19) 전방을 상하로 분리하는 제1 분리벽겸용 도어(21)와;

   상기 히터 코어(19) 후방과 상기 공조케이스(11)의 하부 사이에 설치되어 상기 플로어 벤트(17)를 개폐함과 함께 상기 히터 코어(19) 후방을 상하로 분리하는 제2 분리벽겸용 도어(24)를 포함하며,

   상기 제1 및 제2 분리벽겸용 도어(21)(24) 각각은, 중심부에 형성된 회전축(21a)(24a)과, 상기 회전축(21a)(24a)을 중심으로 양측에 서로 일정각도로 경사지게 설치된 제1 도어부재(21b)(24b) 및 제2 도어부재(21c)(24c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이층 공기유동형 자동차용 공조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 분리벽겸용 도어(24)는, 이층류 모드시, 상기 제1 도어부재(24b)가 상기 제1 분리벽겸용 도어(22)의 히터 코어(19) 전방으로 회전되는 제2 도어부재(21c)의 연장선과 일치되고 상기 제2 도어부재(24c)가 상기 플로어 벤트(17)의 입구측으로 향하도록 형성된 플로어 도어인 것을 특징으로 하는 이층 공기유동형 자동차용 공조장치.

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