KR20070028876A - 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉방 모드시 또는 냉/난방 혼합 모드시에 냉풍이 치우친 쪽에서의 냉풍이 온풍 유로 내부로 유입되지 않게 하고, 난방 모드시 풍량을 확보하는 데에 방해가 되지 않는 배플이 구비된 차량용 공조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 온도 조절 배플은, 온풍 유로의 안내벽 끝단부에 힌지구조로 형성되고, 상기 배플은 혼합영역 방향으로만 회동하도록 멈춤턱이 형성되며, 온풍 유로를 통한 온풍 유속으로 상기 힌지구조의 배플이 열리는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 냉방 모드시에 온풍 유로 방향으로 냉풍이 유입되지 않고, 난방 모드시에 온풍 유동이 한 쪽으로 편중되지 않으며, 냉/난방 혼합 모드시에 혼합비율을 증대시켜 쾌적한 냉풍, 온풍 및 냉/온풍 혼합기를 토출시킴으로써, 공조 성능을 향상시키는 효과가 있다.

차량, 공조장치, 냉풍, 온풍, 혼합, 배플, 힌지, 고무

Description

온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치 {VEHICLE AIR-CONDITIONER WITH TEMPERATURE CONTROL BAFFLE}

도 1은, 종래의 냉풍 방지 고정 배플을 구비한 공조장치의 측단면도.

도 2는, 종래의 공조장치 내에서의 냉온풍 유동을 나타낸 개략도.

도 3은, 본 발명에 의한 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조 장치의 온풍 유로를 도시한 사시도.

도 4는, 본 발명에 의한 온도 조절 배플을 도시한 것으로서, (a)는 힌지구조의 온도 조절 배플을 나타낸 측단면도, (b)는 연질고무로 형성된 온도 조절 배플을 나타낸 측단면도.

도 5는, 본 발명에 의한 온도 조절 배플이 구비된 공조장치의 부분 측단면도.

도 6은, 본 발명에 의한 공조장치 내에서의 냉온풍 유동을 나타낸 개략도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 힌지(hinge) 구조의 온도 조절 배플

12 : 힌지축 14 : 힌지보스(boss)

18, 28 : 멈춤턱 20 : 연질 고무 재질의 온도 조절 배플

22 : 고정부재

본 발명은 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉방 모드시 또는 냉/난방 혼합 모드시에 냉풍이 치우친 쪽에서의 냉풍이 온풍 유로 내부로 유입되지 않게 하고, 난방 모드시 풍량을 확보하는 데에 방해가 되지 않는 배플이 구비된 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는, 블로어 유니트(blower unit)에 의해 유입된 공기를, 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(heater core)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트(vent)를 통하여 냉기 또는 온기상태로 차량 실내의 여러방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(three piece type) 공조장치, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(semi-center mounting type) 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(center mounting type) 공조장치로 분류될 수 있다.

도 1은, 일례로서 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 일반적인 공조장치는, 서로 대칭되게 좌우 방향 또는 상하방향으로 분할된 제1케이스 및 제2케이스가 상호 결합되어 이루어진 케이스본체(100)를 포함하고, 상기 케이스본체(100) 내부는, 케이스본체(100)의 입구측에 형성된 공기유입구(30)로부터 블로어유닛(도시 생략)에 의해 유입된 공기를 출구측으로 유출하도록, 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장된 안내벽(34)에 의해 제1공기유로(36)와 제2공기유로(38)로 구획되어 있다.

상기 제1공기유로(36)의 상류쪽과 하류쪽에는, 증발기(200)와 히터코어(300)가 각각 설치되어 있고, 상기 제1공기유로(36)상에는, 상기 증발기(200)에 의해 냉각된 공기를 통과시키는 냉풍 유로(C)와 상기 히터코어(300)에 의해 가열된 공기를 통과시키는 온풍 유로(H)가 각각 형성되어 있고, 상기 증발기(200)와 히터코어(300) 사이에는, 상기 냉풍 유로(C)와 온풍 유로(H)를 선택적으로 통과하는 공기의 양을 조절하는 템프 도어(temp door, 32)가 회동가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 케이스본체(100)의 출구측에는, 상기 템프도어(32)의 열리는 정도에 따라 공급되는 공기를 자동차 전면유리쪽으로 토출함으로써 자동차 유리의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(defrost vent, 40), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(face vent, 50) 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(floor vent, 60)가 각각 설치됨과 동시에, 상기 각 벤트들(40, 50, 60)을 통하여 토출되는 냉/온기의 양을 선택적으로 조절하기 위한 디프로스트 도어(42), 페이스 도어(52), 및 플로어 도어(62)가 각각 설치되어 있다.

이러한 일반적인 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 도 1에 도시된 D_C의 위치로 템프 도어(32)를 하향으로 회전시켜 히터코어(300) 전방의 온풍 유로(H)를 차단함과 동시에, 히터코어(300) 상류측의 냉풍 유로(C)를 개방함으로써, 공기유입구(30)로부터 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 증발기(200)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(40), 페이스 벤트(50), 플로어 벤트(60)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고, 최대 난방모드에서는, 도 1에 D_H로 도시한 바와 같이, 상기 템프 도어(32)를 상향으로 회전시켜 히터코어(300) 전방의 온풍 유로(H)를 개방함으로써, 상기 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 히터코어(300) 하부를 지나 상기 각 벤트들(40, 50, 60)을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.

한편, 도 1에 도시한 D_M의 위치의 냉/난방 혼합 모드에서는, 상기 템프 도어(32)를 증발기(200)의 후방 중간부를 향하도록 중립위치로 회전시키게 되면, 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 냉풍 유로(C)와 온풍 유로(H)를 통과하면서, 공기혼합구간(M)에서 혼합된 후, 각 벤트들(40, 50, 60)을 통하여 차실내로 일정한 온도로 공급된다.

그러나, 이와 같은 공조장치에서는, 공조장치의 레이아웃의 문제로 공기 유입구가 대칭으로 형성되기가 어려워, 도 2에 도시한 바와 같이, 공기유입경로가 긴 쪽으로 유입된다. 도 2에서는 세미-센터 마운팅 타입을 도시한 것으로 상기 유입구를 통한 냉풍이 좌측으로 유입되는 것을 도시하고 있다. 완전 냉방 모드시 또는 완전 난방 모드시에는 편중된 냉풍 또는 온풍이 혼합영역에서 냉풍 또는 온풍만으로 채워져 각각의 벤트를 통하여 토출되지만, 냉/난방 혼합 모드시에는 냉풍이 좌측으로 편중되어 유입되므로 온풍 유로쪽으로 유입되어 혼합효율이 떨어지고, 그로 인해, 각각의 벤트로 토출되는 바람이 적절한 온도로 형성되지 못한 채 나가게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 온풍 유로 좌측에 고정 배플(110)을 설치하여, 냉/난방 혼합 모드시 냉풍이 온풍 유로쪽으로 유입되는 것을 막아 혼합비율을 높이고 좌우온도차를 개선한 구조가 제안된 바 있다.

그러나, 이와 같은 고정 배플(110)이 설치된 공조장치에서는, 냉풍 모드시 냉풍이 온풍 유로(H)쪽으로 유입되는 것을 막을 수는 있으나, 난방 모드에서는 좌측에 고정 배플(110)이 설치되어 있으므로, 온풍 유동이 오른쪽으로 편중되는 현상이 발생하게 된다. 이로 인해, 난방 모드 또는 온풍이 더 큰 모드에서는 온풍 유동이 편중되어 균일한 온풍을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 고정 배플(110)을 설치하면, 냉/난방 혼합 모드시, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉풍은 좌측으로 편중되고, 온풍은 우측으로 편중되므로, 바람직한 냉온풍의 혼합을 얻을 수가 없다. 따라서, 운전자나 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있고, 차실내에 효율적인 공조효과를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 온풍 유로쪽으로 냉풍의 유입을 막고, 온풍의 유동이 편중되지 않게 하여, 균일한 온풍이 유로 를 통과하도록함으로써 냉/난방 혼합 모드시 바람직한 냉온기의 혼합을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구단에 형성된 공기유입구와, 출구단에 각각 형성된 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트를 구비하는 케이스;

상기 각 벤트들의 개도를 조절하는 디프로스트 도어, 페이스 도어 및 플로어 도어;

상기 케이스 내에 설치되며 공기와 열교환하는 증발기 및 히터코어;

상기 증발기를 통과한 공기가 유동하는 냉풍 유로와 상기 히터코어를 통과한 공기가 유동하는 온풍 유로;

상기 히터코어를 통과한 공기를 안내하는 안내벽;

상기 냉풍 유로와 온풍 유로쪽으로 선택적으로 통과시키도록 상기 증발기와 히터코어 사이에 회동가능하게 설치된 템프도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 안내벽 끝단부에 힌지구조의 온도 조절 배플(baffle)이 형성되고, 상기 온도 조절 배플은 혼합영역 방향으로만 회동하도록 멈춤턱이 형성되며, 온풍 유로를 통한 온풍 유속으로 상기 힌지구조의 온도 조절 배플이 열리는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도 조절 배플은, 연질 고무재질로 형성되고, 혼합영역 방향으 로만 회동하도록 멈춤턱이 형성되며, 온풍 유로를 통한 온풍 유속으로 상기 연질 고무재질의 온도 조절 배플이 열리는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도 조절 배플은 공기유입경로가 긴 쪽에 치우쳐 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 일반적인 세미 센터 마운팅 타입의 온풍 유로(H)의 끝단 일측(도 3에서는 오른쪽, 도 6에서는 왼쪽)에 온도 조절 배플(10)을 설치한다. 이 위치는, 공조장치의 레이아웃 문제로 블로워 유니트를 통해 유입된 공기가 한쪽으로 치우치게 되는 곳이다. 이 치우친 쪽, 즉 공기유입경로가 긴 쪽에서 풍량이 크게 된다. 풍량이 큰 이 위치가 증발기를 통과한 냉기가 온풍 유로 내부로 유입되거나, 한 쪽으로 치우친 냉풍으로 인해 냉/난방 혼합 모드시에서 혼합효율이 떨어지는 등 공조장치 내에서 온도에 많은 영향을 미치는 위치이다. 따라서, 공기유입경로가 긴 쪽의 위치에서 온도 조절 배플이 설치된다.

상기 온도 조절 배플(10)은, 온풍 유동 안내벽(34)에 힌지 구조로 형성되고, 상기 힌지 구조는, 도 4(a) 및 도 5에 도시한 바와 같이, 혼합 영역(M) 방향으로 회동되도록 형성된다. 상기 힌지 구조의 배플(10)은, 일측은 공조장치 케이스에 회동할 수 있는 홀(도시 생략)이 형성되어 힌지축(12)이 삽입되고, 타측은 상기 힌지축(12)이 삽입될 수 있도록 안내벽(34)에 힌지보스(boss, 14)를 형성하여 배플이 힌지축(12)을 중심으로 회동할 수 있도록 형성된다. 상기 힌지축(12)부터 연장되어 판 형상으로 배플판(16)이 형성되고, 온풍 유로(H)를 통하여 토출되는 온풍 유속으 로 개방될 수 있도록 힌지축(12)의 마찰력 및 배플의 무게가 결정된다. 또한, 온풍 유로 방향으로는 회동하지 못하도록, 멈춤턱(18)이 히터코어(300) 상부 벽 위에 형성된다.

다른 실시예로, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 배플은 연질의 고무로 형성될 수 있다. 힌지 구조의 배플(10)과 마찬가지로, 연질 고무의 배플(20)도 온풍 유로(H)의 안내벽(34)에 연질 고무의 배플(20)을 고정하는 고정부재(22)가 형성되고, 상기 고정부재(22)에 연질 고무의 배플(20)이 삽입 고정되며, 상기 연질 고무의 배플(20)이 온풍 유로(H) 방향으로 회동하지 못하도록 히터코어(300) 상부 벽 위에 멈춤턱(28)이 형성된다. 상기 연질 고무의 배플(20)은 온풍 유로(H)를 통해 토출되는 온풍의 유속에 의해 개방될 수 있을 정도의 연질이고, 냉방 모드시 냉풍의 유속에 의해 연질 고무의 배플(20)이 휘어지는 변형을 하여 온풍 유로 방향으로 넘어가지 않을 정도의 연질의 고무로 형성된다.

상기와 같이 회동 가능한 배플(10, 20)을 형성함으로써, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 냉방 모드시 또는 냉/난방 혼합 모드시 편중되어 유입되는 냉기의 온풍 유로 내부로의 유입을 막고, 난방 모드시에는 온풍 유동이 한 쪽으로 편중되지 않고, 온풍 유로 토출구의 너비 전체에 걸쳐 온풍을 토출하게 되어 고풍량을 얻을 수 있다.

이와 같은 배플이 구비된 공조장치에서는, 냉방 모드시에 편중되어 유입되는 냉풍의 세기로 본 발명에 의한 배플이 닫힌 상태로 유지되어, 온풍 유로 내부로 냉풍이 유입되는 것을 막아, 고풍량의 냉풍을 토출할 수 있고, 난방 모드시에는 편중 되어 유입되는 냉풍이 없고, 온풍의 세기로 본 발명에 의한 배플이 열려져 온풍 유로 토출구 전체에 걸쳐 토출하게 되어 고풍량을 얻을 수 있다.

또한, 냉/난방 혼합 모드시에서는, 종래와 같이 고정배플이 형성되어 있으면, 온풍은 도 2에 도시한 바와 같이, 냉풍 및 온풍이 한쪽으로 편중되어 혼합 비율을 저하시켰으나, 본 발명에 의한 배플에 의하면, 도 6에 도시한 바와 같이, 온풍의 세기로 배플이 열려 온풍 유로 토출구 전체에 걸쳐 온풍이 토출되므로, 편중되어 유입된 냉풍이 온풍 유로 내부로 유입되는 것을 온풍으로 막게 되고, 이로 인해 편중되어 유입되는 냉풍과 온풍의 혼합 비율을 양호하게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치에 의하면, 냉/난방 혼합 모드시에 온풍 유로 방향으로 냉풍이 유입되지 않고, 난방 모드시에 온풍 유동이 한 쪽으로 편중되지 않으며, 냉/난방 혼합 모드시에 혼합비율을 증대시켜 쾌적한 냉풍, 온풍 및 냉온풍 혼합기를 토출시킴으로써, 바람직한 공조효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 입구단에 형성된 공기유입구(30)와, 출구단에 각각 형성된 디프로스트 벤트(defrost vent, 40), 페이스 벤트(face vent, 50) 및 플로어 벤트(floor vent, 60)를 구비하는 케이스(case, 100);

   상기 각 벤트들(40, 50, 60)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어(defrost door, 42), 페이스 도어(face door, 52) 및 플로어 도어(floor door, 62);

   상기 케이스(100) 내에 설치되며 공기와 열교환하는 증발기(200) 및 히터코어(heater core, 300);

   상기 증발기(200)를 통과한 공기가 유동하는 냉풍 유로(C)와 상기 히터코어(300)를 통과한 공기가 유동하는 온풍 유로(H);

   상기 히터코어(300)를 통과한 공기를 안내하는 안내벽(34);

   상기 냉풍 유로(C)와 온풍 유로(H)쪽으로 선택적으로 통과시키도록 상기 증발기(200)와 히터코어(300) 사이에 회동가능하게 설치된 템프도어(temp door, 32)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

   상기 안내벽(34) 끝단부에 힌지(hinge)구조의 온도 조절 배플(baffle, 10)이 형성되고, 상기 온도 조절 배플(10)은 혼합영역(M) 방향으로만 회동하도록 멈춤턱(18)이 형성되며, 온풍 유로(H)를 통한 온풍 유속으로 상기 힌지구조의 온도 조절 배플(10)이 개방되는 것을 특징으로 하는 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온도 조절 배플(20)은, 연질 고무 재질로 형성되고, 혼합영역(M) 방향으로만 회동하도록 멈춤턱(28)이 형성되며, 온풍 유로(H)를 통한 온풍 유속으로 상기 연질 고무재질의 온도 조절 배플(20)이 개방되는 것을 특징으로 하는 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 온도 조절 배플은 공기유입경로가 긴 쪽에 치우쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 조절 배플이 구비된 차량용 공조장치.

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