KR20080040492A - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 도어 샤프트 씰링구조에 관한 것으로서, 열교환기에 의해 열교환된 공기의 토출구들(30, 40, 50)을 구비하는 케이스(10); 및 상기 케이스(10)의 벽면에 장착되어 회전되는 샤프트(33)와 상기 샤프트(33)에 일체로 형성된 플레이트(32)로 이루어지고, 상기 토출구들을 개폐하거나 상기 케이스 내 유로를 개폐하는 도어들(20, 31, 41, 51);을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 플레이트(32)의 둘레에는 씰링부(34)가 형성되어 있고, 상기 샤프트(33)의 지지부(135)에는 상기 도어의 샤프트(33)가 회전하는 각도에 대응하여 수용홈(120)이 형성되어 있으며, 상기 샤프트(33)에는 상기 샤프트 지지부(135)의 수용홈(120) 내에서 회동하는 돌기(110)가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 차량용 공조장치에 의하면, 러버 씰링 도어의 샤프트 타단에 러버 돌기를 형성하고 케이스 측의 샤프트 회동 구간 내에 러버 돌기를 수용하는 수용홈을 형성함으로써, 샤프트와 케이스 사이에서 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 공기 누설에 따른 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

공조장치, 도어, 샤프트, 씰링

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}

도 1은 종래의 일반적인 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따라 샤프트에 돌기가 형성된 도어를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이스

20 : 온도조절도어

31 : 디프로스트 도어

32 : 플레이트

33 : 샤프트

34 : 씰링부

41 : 페이스 도어

51 : 플로어 도어

110 : 돌기

120 : 수용홈

135 : 샤프트 지지부

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 케이스 내에 사용되는 러버 도어(rubber door)의 샤프트 부분을 통해 공기가 누설되고 이를 통해 소음이 발생하는 것을 방지하기 위한 씰링구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 송풍기에 의해 공조 케이스 내로 유입된 공기를, 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트들을 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는 송풍기, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입 공조장치, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입 공조장치로 분류할 수 있다.

도 1에는, 차량용 공조장치의 예로서, 증발기(E) 및 히터코어(H)가 단일의 공조케이스(10)의 내부에 내장되는 형태인 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치의 예가 도시되어 있다.

상기 차량용 공조장치는, 출구에 각각 도어(31, 41, 51)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 30), 페이스 벤트(Face Vent, 40) 및 플로어 벤트(50f, 50r)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 입구에 연결되어 내기 및/또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10)의 내부유로에 설치되는 증발기(E) 및 히터코어(H)와; 상기 공조케이스(10)의 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(20)와; 그리고, 상기 공조케이스(10)의 온기통로와 플로어 벤트(50f, 50r)를 구획하는 안내벽(15);을 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같은 세미 센터 마운팅 타입의 공조장치에 있어서, 상기 플로어 벤트(50f, 50r)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 운전석과 조수석 쪽으로 공기를 토출시키기 위한 프런트 플로어 벤트(front floor vent, 50f)와, 뒷좌석 좌우로 공기를 토출시키기 위한 리어 플로어 벤트(rear floor vent, 50r)로 분기된다.

이와 같은 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 온도조절도어(20)를 반시계방향으로 회전시켜 히터코어(H) 전방의 온풍통로를 차단함과 동시에 히터코어(H)를 우회하는 냉풍통로를 개방함으로써, 공기유입구(11)로부터 송풍기에 의해 유입된 공기가 증발기(E)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(30), 페이스 벤트(40), 플로어 벤트(50f, 50r)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고, 최대 난방모드에서는, 상기 온도조절도어(20)를 시계방향으로 회전시켜 히터코어(H) 전방의 온풍통로를 개방함으로써, 상기 송풍기에 의해 유입된 공기가 히터코어(H) 하부를 지나 상기 각 벤트들을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.

더욱이, 이러한 일반적인 공조장치는 다음과 같이, 상기 도어들의 개도에 따라 각 벤트들을 통하여 냉/온기를 선택적으로 토출시키는 송풍모드를 행한다.

먼저, 페이스 모드에서는 페이스 도어의 회동에 의해 페이스 벤트가 개방되고, 디프로스트 도어 및 플로어 도어의 회동에 의해 디프로스트 벤트 및 플로어 벤트가 폐쇄됨으로써, 냉/온기가 상기 페이스 벤트만을 통하여 차실내로 토출된다.

그리고, 디프로스트 모드에서는, 디프로스트 도어의 회동에 의해 디프로스트 벤트가 개방되고, 페이스 도어 및 플로어 도어의 회동에 의해 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 폐쇄됨으로써, 냉/온기가 상기 디프로스트 벤트만을 통하여 차실내로 토출된다. 마찬가지로, 플로어 모드에서는, 플로어 벤트가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 플로어 벤트를 통하여 차실내로 토출된다.

또한, 바이레벨(bi-level) 모드에서는, 페이스 벤트의 일부와 플로어 벤트의 일부가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 페이스 벤트와 플로어 벤트를 통하여 차실내로 양분되는 상태로 토출되며, 믹스(mix) 모드에서는, 디프로스트 벤트의 일부와 플로어 벤트의 일부가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 디프로스트 벤트와 플로어 벤트를 통하여 차실내로 양분되는 상태로 토출된다.

그리고, 상기 도어들은 샤프트가 플레이트의 단부에 위치하는 일반적인 플랫 도어(flat door)이다. 상기 플레이트에는, 도어 개폐시 공기 누설을 방지하기 위하 여 스폰지 타입의 씰링부재가 접착 테이프 등을 이용하여 부착된다. 그러나, 이러한 스폰지 타입의 씰링부재를 사용하는 경우에는, 접착 테이프 또는 접착제로 씰링부재를 부착함에 따라 냄새가 발생하고 인건비가 상승하여 생산비용이 증가되며, 스폰지 타입의 씰링부재는 재활용이 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제 해결을 위해 씰링부재로서 러버가 도어에 일체로 형성된 러버 일체형 도어의 사용이 증가되고 있다. 다만, 이러한 러버 일체형 도어를 사용하면서도 스폰지 타입의 씰링부재와 동일한 씰링 성능을 확보하기 위한 노력이 요구되고 있다.

특히, 엔드 피봇 타입(end pivot type)의 러버 도어를 사용하는 경우에는 도어의 샤프트와 케이스 사이에서 공기 누설이 발생하여, 공조장치의 토출공기 온도제어를 어렵게 할 뿐만 아니라 좁은 틈을 통하여 휘파람 소리와 같은 소음이 발생하는 문제점이 있었다. 이는 도 1에서 디프로스트 도어(31)의 샤프트(33) 부분을 확대하여 도시한 바와 같이, 케이스(10)의 샤프트 지지부(35)와 도어의 샤프트(33) 사이로 누설되는 공기 유로가 화살표로 표시되어 있다.

공기 누설을 방지하기 위해서는 샤프트 씰링을 위해 샤프트의 직경을 케이스의 지지부 직경과 일치하도록 설계해야 하겠지만, 치수 공차 때문에 현실적으로 불가능하다. 또한, 플레이트의 반대측에 러버 돌기를 형성한 경우에도 치수 공차 때문에 러버로 완전한 씰링을 확보하기 어렵다. 그리고, 치수공차를 감안하여 러버 돌기를 길게 형성하는 경우에는, 씰링 성능은 좋아지는 반면 샤프트를 구동하는 데 필요한 힘이 더 들게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 러버 씰링 도어의 샤프트 타단에 러버 돌기를 형성하고 케이스 측의 샤프트 회동 구간 내에 러버 돌기를 수용하는 수용홈을 형성함으로써, 샤프트와 케이스 사이에서 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있는 차량용 공조장치의 러버 도어 샤프트 씰링 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 열교환기에 의해 열교환된 공기의 토출구들을 구비하는 케이스; 및 상기 케이스의 벽면에 장착되어 회전되는 샤프트와 상기 샤프트에 일체로 형성된 플레이트로 이루어지고, 상기 토출구들을 개폐하거나 상기 케이스 내 유로를 개폐하는 도어들;을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 플레이트의 둘레에는 씰링부가 형성되어 있고, 상기 샤프트의 지지부에는 상기 도어의 샤프트가 회전하는 각도에 대응하여 수용홈이 형성되어 있으며, 상기 샤프트에는 상기 샤프트 지지부의 수용홈 내에서 회동하는 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기는 상기 샤프트의 반경방향으로 상기 플레이트의 반대측에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌기는, 상기 플레이트가 토출구를 완전개방한 위치 및 완전폐쇄한 위치에 있을 때, 상기 수용홈의 두 대향하는 내측면에 각각 면접촉하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 상기한 종래기술 부분에서 설명한 것과 동일한 부분에 대하여는 동일한 도면부호를 붙이며, 여기서 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 샤프트에 돌기가 형성된 도어를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 플랫 도어의 구조는, 도 3에 도시한 바와 같이, 엔드 피봇 타입의 도어로서 샤프트(33)에 플레이트(32)가 일체로 형성되어 있을 뿐만 아니라 플레이트(32)의 둘레에 러버 재질의 씰링부(34)가 형성되어 있다. 아울러, 상기 샤프트(33)에도 상기 플레이트(32)와 대향하여 일정한 길이의 돌기(110)가 형성되어 있다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 도어의 돌기(110)는 케이스의 샤프트 지지부(135)에 형성된 수용홈(120) 내에서 회동될 수 있도록 형성된다. 디프로스트 도어(31)가 완전 폐쇄위치에 있는 경우(도 4의 실선 부분)와 완전 개방위치에 있는 경우(도 4의 점선 부분)에는, 상기 돌기(110)의 양측면이 상기 수용홈(120)의 상하면에 밀착되도록 해야 한다. 따라서, 도어의 샤프트 중심에 대하여 도어(31)의 회전각과 동일한 각도로 수용홈(120)이 형성되어 있음이 이해될 것이다.

상기 돌기(110)의 길이는 그 단부가 상기 수용홈(120)의 내면으로부터 반경방향으로 1.0~2.0mm 이격되도록 형성될 수 있다. 이렇게 수용홈(120)의 내면으로부터 소정 거리 이격되도록 돌기(110)를 형성함으로써, 돌기(110)와 수용홈(120)의 치수 공차를 흡수할 수 있다.

그리고, 상기 돌기(110)는, 상기 플레이트(32)가 토출구를 완전개방한 위치 및 완전폐쇄한 위치에 있을 때, 상기 수용홈(120)의 두 대향하는 내측면에 각각 면접촉하도록 형성된다. 상기한 바와 같이 도어의 완전폐쇄 및 완전개방위치에서는 이 돌기(110)가 샤프트(33)와 샤프트 지지부(135)를 완전히 씰링하지만, 도어를 일부 개방하는 위치(중간 영역)에서는 어차피 도어를 통해 공기를 이동시켜야 하므로 상기 돌기(110)와 수용홈(120) 사이를 완전히 씰링할 필요가 없음이 이해될 것이다. 이렇게 중간 영역에서 완전히 씰링되지 않더라도 이를 통하는 공기의 유동은 돌기(110)에 의한 저항 때문에 그 속도가 현저히 낮고, 이에 따라 소음도 거의 발생하지 않는다.

이 돌기(110)의 형상은 단순히 사각 플레이트 모양으로 할 수도 있으나, 러버 재질의 유연성과 도어의 회동 특성 등을 고려하여, 도어의 샤프트로부터 돌기의 단부로 갈수록 그 두께가 줄어들어 돌기의 상하면이 소정의 각도를 이루도록 형성할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 수용홈의 상하면도 이러한 돌기 형상에 대응되는 형상이 될 것임은 쉽게 이해될 것이다.

이렇게 본 발명에 따라 샤프트 씰링구조를 가진 러버 도어가 적용된 공조장 치에 의하면, 도어의 샤프트와 케이스 사이의 공기 누설을 효과적으로 방지함으로써, 소음을 방지하고 공조장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

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

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 차량용 공조장치에 의하면, 러버 씰링 도어의 샤프트 타단에 러버 돌기를 형성하고 케이스 측의 샤프트 회동 구간 내에 러버 돌기를 수용하는 수용홈을 형성함으로써, 샤프트와 케이스 사이에서 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 공기 누설에 따른 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 열교환기에 의해 열교환된 공기의 토출구들(30, 40, 50)을 구비하는 케이스(10); 및

   상기 케이스(10)의 벽면에 장착되어 회전되는 샤프트(33)와 상기 샤프트(33)에 일체로 형성된 플레이트(32)로 이루어지고, 상기 토출구들을 개폐하거나 상기 케이스 내 유로를 개폐하는 도어들(20, 31, 41, 51);을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

   상기 플레이트(32)의 둘레에는 씰링부(34)가 형성되어 있고,

   상기 샤프트(33)의 지지부(135)에는 상기 도어의 샤프트(33)가 회전하는 각도에 대응하여 수용홈(120)이 형성되어 있으며,

   상기 샤프트(33)에는 상기 샤프트 지지부(135)의 수용홈(120) 내에서 회동하는 돌기(110)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 돌기(110)는 상기 샤프트(33)의 반경방향으로 상기 플레이트(32)의 반대측에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 돌기(110)는, 상기 플레이트(32)가 토출구를 완전개방한 위치 및 완전 폐쇄한 위치에 있을 때, 상기 수용홈(120)의 두 대향하는 내측면에 각각 면접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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