KR20110089576A

KR20110089576A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20110089576A
Application number: KR1020100009040A
Authority: KR
Inventors: 김영철
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-09
Also published as: KR101641148B1

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 증발기를 통과하는 냉풍 일부를 송풍장치에 재 유입시켜 차 실내를 신속하게 냉방할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, 내외기유입구를 선택적으로 차단하는 내외기전환도어가 구비된 공조케이스와, 상기 내외기유입구를 통해 공기를 유입하고 송풍하는 송풍기와, 상기 공조케이스 내부의 공기통로 상에 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어의 사이에 냉풍통로와 온풍통로의 개방도를 조절하는 온도조절도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 온도조절도어는, 상기 냉풍통로를 유동하는 냉풍 일부를 상기 송풍기측으로 선택적으로 리턴시키도록 도어 일측에 보조도어가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 증발기를 통과하는 냉풍 일부를 송풍장치에 재 유입시켜 차 실내를 신속하게 냉방할 수 있도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는, 송풍장치(Blower Unit)에 의해 차실내로 유입된 외기를 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator) 또는 차량엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차실내의 각 부위와 연통된 디프로스트벤트(Defrost Vent), 페이스벤트(Face Vent) 및 플로어벤트(Floor Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차실내의 여러 방향으로 분배함으로써 냉방 또는 난방하도록 되어 있다.

이러한 공조장치는 송풍장치(Blower), 증발기(Evaporator) 및 히터코어(Heater Core)가 독립적으로 구성된 쓰리피스 타입(Three Piece Type), 송풍장치 및 증발기가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미센터마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 및 송풍장치, 증발기 및 히터코어가 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 구분된다.

종래 센터마운팅 타입의 공조장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공조케이스(100)의 송풍기(110)에 의하여 송풍된 공기가 통과하도록 증발기(120)가 배치되어 있고, 상기 증발기(120)를 거친 공기가 선택적으로 통과하도록 히터코어(130)가 배치되어 있다.

그리고, 상기 증발기(120)를 통과한 공기는, 온도조절도어(150)의 제어로 선택되는 냉풍통로(C) 및 온풍통로(H)를 통과하게 된다. 즉, 온도조절도어(150)는, 공기의 히터코어(130) 통과 여부에 따라 냉풍통로(C) 또는 온풍통로(H)의 개폐를 선택한다.

이러한 온도조절도어(150)는, 선회에 의하여 냉온풍통로(C)(H)의 개도를 조절할 수 있는 도어 플레이트(P)와, 이 도어 플레이트(P)의 단부에 설치되어 공조케이스(100)상에 양단이 회전가능하게 지지되는 회전축(S)으로 형성된다.

상기 회전축(S)은, 인스트루먼트 패널의 조작부(도시생략)의 조작에 따라 연동하여 회전하도록 공조케이스(10)의 외벽면에 회전가능하게 설치된 구동수단들에 의하여 회전이 조절된다.

그리고, 운전자의 수동조작이나 자동 공조모드에 따라 구동수단에 의해 온도조절도어(150)의 회전축(S)이 회전하면, 상기 도어 플레이트(P)는 선회하면서 선택된 모드에 따라 냉온풍통로(C)(H)를 적절히 개폐하여 공기가 이송되도록 한다.

또한, 상기 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 통과한 온풍 또는 냉풍은, 내부 통로에 설치된 모드조절도어(160)(162)에 의하여 차실내로 배출된다. 여기서, 상기 모드조절도어(160)는 디프로스트벤트(DV)와 페이스벤트(FV)를 선택적으로 차단하도록 되어 있고, 상기 모드조절도어(162)는 플로어벤트(FLV)의 차단을 선택하도록 되어 있다.

상기한 공조케이스(100)는 상기 송풍기(110)의 상부에 내기유입구(100a)와 외기유입구(100b)가 형성되는 인테이크 덕트(100c)를 구비한다. 그리고, 상기 인테이크 덕트(100c)에는, 상기 내기유입구(100a)와 외기유입구(100b)를 개폐하도록 내외기전환도어(140)가 설치된다.

상기한 내외기전환도어(140)는, 상기 내기유입구(100a)로 유입되는 내기 또는 외기유입구(100b)로 유입되는 외기를 선택적으로 차단한다.

내외기전환도어(140)가 외기유입구(100b)를 차단하는 내기유입모드시에는, 송풍기(110)가 가동됨에 따라 내기가 내기유입구(100a)로 유입되어 송풍기(110)와 증발기(120), 히터코어(130)를 거치게 된다.(도1 및 도 2 참조)

상기한 내기는, 상기 모드조절도어(160,162)에 의해 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV), 플로어벤트(FLV)를 통해 선택적으로 배출된다.

그리고, 내외기전환도어(140)가 내기유입구(100a)를 차단하는 외기유입모드시에는, 송풍기(110)가 가동됨에 따라 외기가 외기유입구(100b)로 유입되어 송풍기(110)와 증발기(120), 히터코어(130)를 거치게 된다. 상기한 외기는, 모드조절도어(160,162)에 의해 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV), 플로어벤트(FLV)를 통해 선택적으로 배출된다.

또한, 상기 온도조절도어(150)는, 상기 공조케이스(100)의 외측면에 설치된 구동수단에 의하여 회전하면서 상기 냉,온풍통로(C)(H)의 개방도를 조절한다.

상기와 같은 공조장치에 의하면, 상기 송풍기(100)의 작동으로 상기 공조케이스(100) 내로 흡입된 공기는, 상기 증발기(120)를 거친 후 온도조절도어(150)에 의해 선택된 냉,온풍통로(C)(H)를 이동하게 된다.

상기한 공기는, 온도조절도어(150)에 의하여 선택된 냉,온풍통로(C)(H)를 선택적으로 통과하는 과정에서 냉각되거나 히터코어(130)에 의하여 가열된다.

상기한 냉각 또는 가열된 공기는, 모드조절도어(160)(162)의 제어에 따라 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV) 및 플로어벤트(FLV)를 통해 공급되어 차실내를 냉방 또는 난방한다.

그리고, 상기 온도조절도어(150)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 히터코어(130)의 상부측에 회전가능하게 설치되어 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)의 개방도를 조절한다.

이러한 온도조절도어(150)는, 증발기(120)를 통과한 냉기와 히터코어(130)를 통과한 온기의 혼합되는 양을 조절하여 토출온도를 조절하게 된다.

즉, 최대난방모드로 가동될 경우, 상기 온도조절도어(150)는 상기 냉풍통로(C)를 차단하고 온풍통로(H)를 개방하게 된다.

그리고, 최대냉방모드로 가동될 경우, 상기 온도조절도어(150)는 상기 냉풍통로(C)를 개방하고 온풍통로(H)를 차단한다.

상기한 냉온풍통로(C)(H)를 통과하는 공기의 토출온도 조절은, 온도조절도어(150)의 개구 위치에 따라 이루어진다.

여름철에 차실내의 온도가 고온일 경우에는, 냉방이 빨리 이루어지도록 냉풍통로(C)를 개방하고 온풍통로(H)가 차단되도록 온도조절도어(150)는 최대냉방모드로 조절된다.

이에 따라, 내기 또는 외기는 내외기유입구(100a)(100b) 중 선택된 유입구를 통해 유입되어 공조케이스(100)의 송풍기(110)와 증발기(120)를 거치게 된다.

상기 증발기(120)를 거친 냉풍공기는, 온도조절도어(150)에 의해 선택된 냉풍통로(C)를 이동하게 된다.

상기한 냉풍공기는, 온도조절도어(150)에 의하여 선택된 냉풍통로(C)를 통과한 후, 모드조절도어(160)(162)의 제어에 따라 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV) 및 플로어벤트(FLV)를 통해 선택적으로 공급되어 차실내를 냉방한다.

그런데, 상기 냉풍공기는, 고온 상태인 차실내에 배출되기 때문에 급속 냉방을 하는데 한계가 있다.

또한, 여름에는 뜨거운 차량 실내를 초기에 급속 냉방하기 위하여 최대냉방모드 상태를 장시간 지속시키기 때문에, 냉방에 필요한 동력이 많이 요구됨과 아울러 냉방성능도 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 증발기를 통과하는 냉풍 일부를 송풍장치에 재 유입시켜 차 실내를 신속하게 냉방할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 최대냉방모드시 온도조절도어에 의하여 개구되는 냉풍 리턴홀을 증발기의 하류 측벽에 형성하여 냉풍이 인테이크 덕트로 바이패스되도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 냉풍 리턴홀과 인테이크 덕트를 연결하는 바이패스 통로를 공조케이스에 형성하여 최대냉방모드시 냉풍이 용이하게 바이패스되도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내외기유입구를 선택적으로 차단하는 내외기전환도어가 구비된 공조케이스와, 상기 내외기유입구를 통해 공기를 유입하고 송풍하는 송풍기와, 상기 공조케이스 내부의 공기통로 상에 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어의 사이에서 냉풍통로와 온풍통로의 개방도를 조절하는 온도조절도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 온도조절도어는, 상기 냉풍통로를 유동하는 냉풍 일부를 상기 송풍기측으로 선택적으로 리턴시키도록 도어 일측에 보조도어가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증발기와 히터코어 사이의 공조케이스에는, 냉방모드시 상기 온도조절도어의 보조도어에 의하여 그 입구가 개방되도록 형성되는 냉풍 리턴홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉풍 리턴홀은, 온도조절도어가 온풍통로를 개방하는 난방모드시 상기 보조도어에 의하여 그 입구가 폐쇄되는 위치의 공조케이스 측벽에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉풍 리턴홀은, 공조케이스에 형성되는 바이패스 통로를 통해 송풍기의 상류측 공기유입통로까지 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조도어는, 온도조절도어의 회동방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향 중 적어도 일측면에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 최대냉방모드시 온도조절도어의 보조도어에 의하여 개구되는 냉풍 리턴홀을 통해 인테이크 덕트에 냉풍을 재공급하여 차실내의 냉방이 신속히 이루어지도록 하는 효과가 있다.

또한, 냉풍 리턴홀과 인테이크 덕트를 공조케이스에 형성되는 바이패스 통로로 연결함으로써, 증발기를 거친 냉풍이 인테이크 덕트에 용이하게 바이패스되도록 하는 효과가 있다.

도 1은, 종래 기술에 따른 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 나타낸 차량용 공조장치를 도시한 측단면도.
도 3은, 본 발명의 일실시예에 따른 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도.
도 4는, 도 3에 나타낸 온도조절도어를 도시한 사시도.
도 5는, 도 3에 나타낸 차량용 공조장치를 도시한 측단면도.
도 6은, 도 5에 나타낸 온도조절도어의 작용을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

센터마운팅타입의 차량용 공조장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 내외기유입구(100a)(100b)를 선택적으로 차단하는 내외기전환도어(140)가 설치된 인테이크 덕트(100c)를 구비한 공조케이스(100)와, 상기 내외기유입구(100a)(100b)를 통해 공기를 유입하고 송풍하는 송풍기(110)와, 상기 공조케이스(100)의 공기통로 상에 설치되는 증발기(120) 및 히터코어(130)와, 상기 증발기(120)와 히터코어(130)의 사이에서 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)의 개방도를 조절하는 온도조절도어(150)를 포함한다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 온도조절도어의 특징부를 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.

상기한 온도조절도어(150)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 일측 가장자리에 도어 플레이트(P)를 기준으로 상하로 보조도어(B)가 돌출 형성된다.

상기한 온도조절도어(150)에 보조도어(B)를 일체로 형성함은, 별도의 부품 증가없이 증발기(120) 능력을 신속히 극대화시킬 수 있는 등 증발기(120)의 용량을 조정할 수 있다.

상기 보조도어(B)는, 두께, 크기 및 모양이 냉온풍통로(C)(H)를 통과하는 공기의 흐름을 방해하지 않으면서 후술되는 냉풍 리턴홀(4)을 용이하게 개폐할 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 보조도어(B)는, 보조도어(B)의 형성위치나 크기를 변경함으로써, 냉풍 리턴홀(4)의 개폐 제어를 손쉽게 할 수 있도록 온도조절도어(150)의 회동방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향 중 적어도 일측면에 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보조도어(B)는, 도어 플레이트(P)를 기준으로 상하에 각각 형성되는 제1,2보조도어(B1)(B2)를 포함한다.

상기한 제1보조도어(B1)는, 냉방 또는 난방시 냉풍 리턴홀(4)을 개폐하도록 형성된다. 상기 제2보조도어(B2)는, 최대난방모드시 냉풍 리턴홀(4)을 주로 차단하도록 형성된다.

또한, 상기 증발기(120)와 히터코어(130) 사이의 공조케이스(100)에는, 최대냉방모드시 보조도어(B)에 의하여 개구되는 냉풍 리턴홀(4)이 형성된다.

상기 냉풍 리턴홀(4)은, 최대냉방모드에서 온도조절도어(150)가 온풍통로(H)를 차단할 때 보조도어(B)에 의하여 개구될 수 있는 위치의 측벽에 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 냉풍 리턴홀(4)은, 최대냉방모드시 보조도어(B)에 의하여 개구됨으로써, 냉풍이 송풍기(110) 상류측 공기유입통로(8)에 리턴되도록 한다.

또한, 상기 냉풍 리턴홀(4)은, 공조케이스(100)에 형성되는 바이패스 통로(6)를 통해 송풍기(110) 상류측 공기유입통로(8)까지 연결된다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명한다.

송풍기(110)가 가동됨에 따라 내기 또는 외기는, 내외기유입구(100a)(100b) 중 선택된 유입구를 통해 유입되어 공조케이스(100)의 송풍기(110)와 증발기(120)를 거치게 된다.

상기 증발기(120)를 거친 냉풍공기는, 최대냉방모드로 조절된 온도조절도어(150)에 의해 개방된 냉풍통로(C)를 이동하게 된다.

최대냉방모드로 조절된 온도조절도어(150)는, 냉풍통로(C)를 개방하고 온풍통로(H)를 차단한다. 상기 온도조절도어(150)가 온풍통로(H)를 차단할 때 보조도어(B)는 냉풍 리턴홀(4)을 개구한다.

상기한 냉풍 리턴홀(4)이 개구됨에 따라, 냉풍공기는, 냉풍통로(C)를 통해 주로 이송되고 일부는 냉풍 리턴홀(4)을 통해 이송된다.

상기한 냉풍 리턴홀(4)을 통해 이동되는 냉풍공기는 송풍기(110)의 상류측 공기유입통로(8)까지 리턴된다.

상기한 냉풍 리턴홀(4)을 통해 공기유입통로(8)에 리턴된 냉풍공기는, 내기 또는 외기유입구(100a)(100b)를 통해 유입된 공기와 혼합된 후, 송풍기(110)에 의하여 증발기(120)측으로 강제 송풍된다.

그리고, 상기 냉풍 리턴홀(4)을 통해 리턴되는 냉풍공기 외에 온도조절도어(150)에 의하여 개방된 냉풍통로(C)를 통과한 냉풍공기는, 공조케이스(100)의 내부통로를 통해 이송된다.

상기한 공조케이스(100)의 내부통로를 이송한 냉풍공기는, 모드조절도어(160)(162)의 제어에 따라 디프로스트벤트(DV), 페이스벤트(FV) 및 플로어벤트(FLV)를 통해 선택적으로 공급되어 차실내를 신속히 냉방하게 된다.

본 발명은, 최대냉방모드시 온풍통로의 차단과 더불어 온도조절도어의 보조도어에 의하여 개방되는 냉풍 리턴홀을 통해 냉풍을 송풍기측에 리턴시켜 재순환시킴으로써, 여름철 고온 상태인 차 실내를 신속히 냉방할 수 있도록 한 것으로, 공조장치 산업분야에 널리 이용될 수 있다.

4: 냉풍 리턴홀(Return Hole) 6: 바이패스(Bypass)통로
100: 공조케이스 100a: 내기유입구
100b: 외기유입구 100c: 인테이크 덕트(Intake Duct)
110: 송풍기 120: 증발기
130: 히터코어(Heater Core) 140: 내외기전환도어
150: 온도조절도어 B: 보조도어(Baffle)
C: 냉풍통로 H: 온풍통로

Claims

내외기유입구(100a)(100b)를 선택적으로 차단하는 내외기전환도어(140)가 설치된 인테이크 덕트(100c)를 구비한 공조케이스(100)와, 상기 내외기유입구(100a)(100b)를 통해 공기를 유입하고 송풍하는 송풍기(110)와, 상기 공조케이스(100)의 공기통로 상에 설치되는 증발기(120) 및 히터코어(130)와, 상기 증발기(120)와 히터코어(130)의 사이에서 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)의 개방도를 조절하는 온도조절도어(150)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 온도조절도어(150)는, 상기 냉풍통로(C)를 유동하는 냉풍 일부를 상기 송풍기(110)측으로 선택적으로 리턴시키도록 도어 일측에 보조도어(B)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 증발기(120)와 히터코어(120) 사이의 공조케이스(100)에는, 냉방모드시 상기 온도조절도어(150)의 보조도어(B)에 의하여 그 입구가 개방되도록 형성되는 냉풍 리턴홀(4)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 냉풍 리턴홀(4)은, 온도조절도어(150)가 온풍통로(H)를 개방하는 난방모드시 상기 보조도어(B)에 의하여 그 입구가 폐쇄되는 위치의 공조케이스(100) 측벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 냉풍 리턴홀(4)은, 공조케이스(100)에 형성되는 바이패스 통로(6)를 통해 송풍기(110)의 상류측 공기유입통로(8)까지 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조도어(B)는, 온도조절도어(150)의 회동방향을 기준으로 시계방향 및 반시계방향 중 적어도 일측면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.