KR20080060402A

KR20080060402A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20080060402A
Application number: KR1020060134402A
Authority: KR
Inventors: 박민우; 김종수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-02
Also published as: KR101238476B1

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 도어 샤프트 단부 씰링구조에 관한 것으로서, 열교환기에 의해 열교환된 공기의 토출구들을 구비하는 공조케이스; 및 상기 공조케이스의 벽면에 장착되어 회전되는 샤프트와 상기 샤프트에 일체로 형성된 플레이트로 이루어지고, 상기 토출구들을 개폐하거나 상기 공조케이스 내 유로를 개폐하는 도어들;을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 플레이트의 외주연 둘레에는 씰링부가 형성되어 있고, 상기 샤프트의 양단부측에 각각 설치되고 끝단부가 상기 공조케이스의 내벽에 밀착되는 씰링러버와, 상기 샤프트의 양단부측에서 돌출형성되어 상기 씰링러버를 지지함과 동시에 공조케이스의 내측에 밀착되어 도어의 축방향 유격을 방지하는 도어측 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 차량용 공조장치에 의하면, 러버 도어의 샤프트 단부에 깔대기 모양의 러버와 도어측 스토퍼를 형성하고 공조케이스의 샤프트 삽입공 측에도 케이스측 스토퍼를 형성함으로써, 샤프트의 단부와 공조케이스 삽입공 사이의 틈으로 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 공기 누설에 따른 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

공조장치, 도어, 샤프트, 공조케이스, 러버, 씰링

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}

도 1은 종래의 일반적인 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 2는 종래기술에 따른 도어 샤프트가 공조케이스의 샤프트 삽입공에 삽입된 부분을 나타낸 일부 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따라 도어 샤프트가 공조케이스의 샤프트 삽입공에 삽입된 부분을 나타낸 일부 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 도어 샤프트 단부 씰링구조가 적용된 도어의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공조케이스

13 : 삽입공

20 : 온도조절도어

31 : 디프로스트 도어

32 : 플레이트

33 : 샤프트

34 : 씰링부

41 : 페이스 도어

51 : 플로어 도어

110 : 씰링러버

120 : 도어측 스토퍼

125 : 지지돌기

130 : 케이스측 스토퍼

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 공조케이스 내에 사용되는 러버 도어(rubber door) 샤프트의 단부와 공조케이스의 샤프트 삽입공 사이의 틈을 통해 공기가 누설되고 이를 통해 소음이 발생하는 것을 방지하기 위한 러버 도어 샤프트의 단부 씰링구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 송풍기에 의해 공조케이스 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 공조케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 공조케이스에 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, 온도조절도 어(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 차실 내로 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.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 도어들 중 온도조절도어(20), 디프로스트 도어(31) 및 페이스 도어(41)는 샤프트가 플레이트의 일측 단부에 위치하는 엔드 피봇 타입(end pivot type)의 도어이고, 플로어 도어(51)는 샤프트의 양측으로 두 플레이트가 일체로 형성된 센터 피봇 타입(center pivot type)의 도어이다. 상기 플레이트에는, 도어 개폐시 공기 누설을 방지하기 위하여 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, 러버 도어를 사용하는 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 도어의 샤프트(33) 단부와 공조케이스(10)의 샤프트 삽입공(13) 사이에 있는 틈을 통해 공기 누설이 발생하여, 공조장치의 토출공기 온도제어를 어렵게 할 뿐만 아니라 좁은 틈을 통하여 휘파람 소리와 같은 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 공기 누설을 방지하기 위해서 샤프트의 단부에 러버를 돌출형성하여, 도어의 샤프트(33)와 공조케이스(10)의 샤프트 삽입공(13) 사이 틈을 씰링하는 구조가 제안되었다. 이에 의하면 도어를 공조케이스의 삽입공에 삽입할 때 이 러버가 압착되도록 하여, 도어 샤프트와 공조케이스의 삽입공 사이 틈을 통해 공기 누설을 방지하고자 한 것이다.

그러나, 이러한 구조에서는 도어를 공조케이스에 삽입하여 작동시, 상기 러버의 압착 때문에 도어를 회전시키기 위한 힘이 많이 들게 될 뿐만 아니라, 치수공차가 발생하거나 장기 사용중 도어가 공조케이스 내에서 축방향으로 움직이게 되는 경우 러버와 공조케이스 삽입공 사이에 틈이 발생하게 되어 공기가 누설되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 러버 도어의 샤프트 단부에 깔대기 모양의 씰링러버와 도어측 스토퍼를 형성하고 공조케이스의 샤프트 삽입공 측에도 케이스측 스토퍼를 형성함으로써, 샤프트의 단부와 공조케이스 삽입공 사이의 틈으로 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있는 차량용 공조장치의 러버 도어 샤프트 단부 씰링 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

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

상기 플레이트의 외주연 둘레에는 씰링부가 형성되어 있고, 상기 샤프트의 양단부측에 각각 설치되고 끝단부가 상기 공조케이스의 내벽에 밀착되는 씰링러버와, 상기 샤프트의 양단부측에서 돌출형성되어 상기 씰링러버를 지지함과 동시에 공조케이스의 내측에 밀착되어 도어의 축방향 유격을 방지하는 도어측 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공조케이스의 샤프트 삽입공 주위에는 상기 샤프트의 도어측 스토퍼에 접촉되는 케이스측 스토퍼가 돌출형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 씰링러버는, 상기 샤프트를 둘러싸는 원통형부와 상기 원통형부에서 벌어지도록 연장형성되어 단부가 공조케이스의 내벽면에 접촉되는 깔대기부로 이루어지고, 상기 도어측 스토퍼는 상기 씰링러버의 원통형부를 깔대기부 내측에서 지지함에 대하여, 상기 원통형부의 반대쪽 단부를 지지하는 지지돌기가 상기 샤프트의 원주면에서 돌출형성된 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 종래기술에 따른 도어 샤프트가 공조케이스의 샤프트 삽입공에 삽입된 부분을 나타낸 일부 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 도어 샤프트가 공조케이스의 샤프트 삽입공에 삽입된 부분을 나타낸 일부 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 도어 샤프트 단부 씰링구조가 적용된 도어의 사시도이다.

본 발명에 따른 플랫 도어의 구조는, 도 4에 도시한 바와 같이, 엔드 피봇 타입의 도어로서 샤프트(33)에 플레이트(32)가 일체로 형성되어 있을 뿐만 아니라 플레이트(32)의 외주연 둘레에 러버 재질의 씰링부(34)가 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은 도 1의 플로어 도어(51)와 같은 센터 피봇 타입의 도어에도 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 즉, 이하에서는 도 1의 디프로스트 도어(31)와 같은 엔드 피봇 타입의 도어를 중심으로 본 발명의 구성을 설명하겠지만, 본 발명은 도어 샤프트의 양 단부와 공조케이스 삽입공에 형성된 씰링구조에 관한 것이므로, 엔드 피봇 타입뿐만 아니라 센터 피봇 타입의 도어에도 당연히 적용되는 것이다.

도 3에는 도 1의 디프로스트 도어(31)가 공조케이스(10)에 장착되는 부분의 일부 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 도어 샤프트(33)의 일측 단부는 공조케이스(10)에 형성된 삽입공(13)에 삽입된다. 도어의 샤프트(33) 외주면에는 씰링러버(110)를 끼우게 되는데, 이 씰링러버(110)의 양측으로는 샤프트(33)의 외주면에서 반경 방향으로 돌출형성된 도어측 스토퍼(120)와 지지돌기(125)가 씰링러버(110)를 지지한다. 즉, 상기 씰링러버(110)는 상기 샤프트(33)의 양 단부측 외주면에 돌출형성된 도어측 스토퍼(120)와 지지돌기(125) 사이에 끼워지고, 이 씰링러버(110)는 공조케이스(10)의 내벽면에 밀착되게 된다.

그리고, 상기 공조케이스(10)의 삽입공(13) 주위 부분에는 삽입공(13) 내측에서 샤프트(33) 축방향으로 즉, 상기 도어측 스토퍼(120) 쪽으로 돌출되어 접촉되는 케이스측 스토퍼(130)가 형성되어 있다. 도어 샤프트(33)를 공조케이스(10)에 장착하는 경우에는 이 케이스측 스토퍼(130)가 상기 도어측 스토퍼(120)에 접촉되면서 지지됨과 아울러, 씰링러버(110)의 원형 단부는 공조케이스(10)의 내면에 접촉되면서 압착될 수 있는 모양으로 형성되어 있다. 이 케이스측 스토퍼(130)에 상기 도어측 스토퍼(120)가 지지됨으로써, 도어 샤프트(33)가 축방향으로 움직이지 않도록 지지하여 도어의 축방향 유격을 방지할 수 있다.

또한, 상기 씰링러버(110)는 전체적으로 깔대기 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 이 씰링러버(110)는 상기 도어측 스토퍼(120)와 지지돌기(125) 사이에 끼워지고 상기 샤프트(33)를 둘러싸는 원통형부(110a)와, 상기 원통형부(110a)에서 공조케이스(10) 쪽으로 벌어지도록 연장형성되어 단부가 공조케이스(10)의 내벽면에 접촉되는 깔대기부(110b)로 이루어져 있다. 결국, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 씰링러버(110)의 원통형부(110a) 좌측에서는 상기 지지돌기(125)가 지지하고 원통형부(110a) 우측에서는 상기 도어측 스토퍼(120)가 지지하게 됨으로써, 씰링러버(110)가 샤프트(33)의 축방향으로 움직이지 않도록 고정하게 된다.

여기서, 도 2 및 도 3의 단면도에서 샤프트(33)의 단부에 형성된 구멍은 도어를 회동시키는 구동수단(미도시)의 구동축이 결합되는 부분이다. 본 발명에서 공조케이스(10)의 삽입공(13)을 통해 외부로 돌출되는 도어 샤프트(33)의 단부는, 이와 같이 구동수단의 구동축이 결합될 수 있는 결합부가 형성되어 있는 구조뿐만 아 니라, 샤프트(33)의 단부가 구동수단에 삽입될 수 있도록 형성된 구조에도 본 발명은 적용될 수 있음이 이해될 것이다.

도 4는 도 1의 디프로스트 도어(31)에 본 발명에 따른 샤프트 단부 씰링구조가 형성되어 있는 것을 나타내는 엔드 피봇 타입 도어의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 도어(31)의 샤프트(33)에는 살빼기를 위해 홈들이 형성되어 있고, 이 샤프트(33)에 플레이트(32)가 일체로 형성되어 있으며, 이 플레이트(32)의 둘레에는 러버 재질의 씰링부(34)가 또한 형성되어 있다. 상기 샤프트(33)의 양 단부에는 깔대기 모양의 씰링러버(110)가 결합되어 있고, 샤프트(33)의 단부 쪽에 형성된 도어측 스토퍼(120)와 반대쪽에 형성된 지지돌기(125)가 상기 씰링러버(110)를 지지하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 도어 샤프트 단부 씰링구조의 작용을 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 도어의 샤프트(33)의 양단부측 외주면에 형성된 도어측 스토퍼(120)와 지지돌기(125) 사이에 씰링러버(110)를 각각 삽입한 상태에서 샤프트(33)를 공조케이스(10)의 양쪽 삽입공(13)에 끼우고 공조케이스(10)를 조립한다. 이 공조케이스(10)는 보통 샤프트(33)에 수직인 평면으로 자른 것과 같은 형태로 두 부분을 형성한 다음, 공조케이스(10)의 내부에 부품들을 장착하고 두 부분을 체결수단으로 체결하여 조립한다.

이렇게 공조케이스(10)를 조립하면, 샤프트(33)의 양쪽에 형성된 도어측 스토퍼(120)는 공조케이스(10)의 케이스측 스토퍼(130)에 지지되고, 씰링러버(110)도 공조케이스(10)의 내면에 압착되게 된다. 도어의 샤프트(33)가 구동수단에 의해 회 전되는 경우, 샤프트(33)가 삽입공(13) 내에서 회전되는 것은 물론이고, 도어측 스토퍼(120) 및 씰링러버(110)도 각각 케이스측 스토퍼(130) 및 공조케이스(10) 내면에서 접촉되면서 회전된다. 따라서, 이 씰링러버(110)가 샤프트(33)와 삽입공(13) 사이의 틈을 통해 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 씰링구조에 의하면, 단순히 씰링러버가 압착되도록 형성한 것이 아니라 케이스측 스토퍼(130)가 도어측 스토퍼(120) 및 씰링러버(110)를 지지하는 구조이기 때문에, 종래와 같이 샤프트(33)를 회전시키는데 필요한 힘이 특별히 커지지 않는다. 또한, 씰링러버(110)의 형상이 깔대기 모양이기 때문에, 오래 사용하더라도 샤프트(33)의 축방향 이동은 도어측 스토퍼(120)를 통해 지지될 수 있고, 씰링러버(110)의 깔대기부(110b) 단부면과 공조케이스(10) 내면 사이에 틈이 발생할 염려가 없다.

이렇게 본 발명에 따라 샤프트 단부 씰링구조를 가진 러버 도어가 적용된 공조장치에 의하면, 도어의 샤프트 단부와 공조케이스 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 도어의 샤프트 단부에 깔대기 모양의 씰링러버와 도어측 스토퍼를 형성하고 공조케이스의 샤프트 삽입공 측에도 케이스측 스토퍼를 형성함으로써, 샤프트의 단부와 공조케이스 삽입공 사이의 틈으로 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 공기 누설에 따른 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

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

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

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

상기 샤프트(33)의 양단부측에 각각 설치되고 끝단부가 상기 공조케이스(10)의 내벽에 밀착되는 씰링러버(110)와, 상기 샤프트(33)의 양단부측에서 돌출형성되어 상기 씰링러버(110)를 지지함과 동시에 공조케이스(10)의 내측에 밀착되어 도어의 축방향 유격을 방지하는 도어측 스토퍼(120)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항에 있어서,

상기 공조케이스(10)의 샤프트(33) 삽입공(13) 주위에는 상기 샤프트(33)의 도어측 스토퍼(120)에 접촉되는 케이스측 스토퍼(130)가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 씰링러버(110)는, 상기 샤프트(33)를 둘러싸는 원통형부(110a)와 상기 원통형부(110a)에서 벌어지도록 연장형성되어 단부가 공조케이스(10)의 내벽면에 접촉되는 깔대기부(110b)로 이루어지고,

상기 도어측 스토퍼(120)는 상기 씰링러버(110)의 원통형부(110a)를 깔대기부(110b) 내측에서 지지함에 대하여, 상기 원통형부(110a)의 반대쪽 단부를 지지하는 지지돌기(125)가 상기 샤프트(33)의 원주면에서 돌출형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.