KR20110136260A

KR20110136260A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20110136260A
Application number: KR1020100056136A
Authority: KR
Inventors: 김진국; 김용상; 최태혁; 이용흥; 이정재
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2011-12-21

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 증발기 하류측에 별도의 히터코어 없이 증발기 상류측에 PTC 히터를 설치함과 아울러 증발기의 입,출구파이프를 PTC 히터의 상부 공간으로 인출하도록 형성함으로써, 공조장치의 소형화는 물론 PTC 히터를 사용하면서도 전기적인 안정성을 향상하고 증발기에 잔존하는 수분을 제거하여 냄새문제를 해결할 수 있으며, 아울러 증발기의 상류측에 PTC 히터가 배치된 구조에서 입,출구파이프의 길이를 축소할 수 있고, 입,출구파이프의 길이 축소로 인해 증발기로 유입되는 냉매의 손실을 줄여 냉방성능을 향상함과 아울러 중량을 절감하여 원가를 절감하며, 기존에 공조케이스 내부로 송풍되는 바람으로 인해 입,출구파이프 표면에 발생하는 응축수의 유동에 의한 누수 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(120)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로상에 설치되는 복수개의 열교환기(105)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 열교환기(105)는, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향 상류측에 설치되는 히터(101)와, 하류측에 설치됨과 아울러 냉매를 유입하고 배출하도록 입,출구파이프(103)를 구비한 증발기(102)로 구성되고, 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)는 상기 히터(101)의 상부 공간으로 인출되어 차량의 엔진룸을 향하도록 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치{Air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 증발기 하류측에 별도의 히터코어 없이 증발기 상류측에 PTC 히터를 설치함과 아울러 증발기의 입,출구파이프를 PTC 히터의 상부 공간으로 인출하도록 형성함으로써, 공조장치의 소형화는 물론 PTC 히터를 사용하면서도 전기적인 안정성을 향상하고 증발기에 잔존하는 수분을 제거하여 냄새문제를 해결할 수 있으며, 아울러 증발기의 상류측에 PTC 히터가 배치된 구조에서 입,출구파이프의 길이를 축소할 수 있고, 입,출구파이프의 길이 축소로 인해 증발기로 유입되는 냉매의 손실을 줄여 냉방성능을 향상함과 아울러 중량을 절감하여 원가를 절감하며, 기존에 공조케이스 내부로 송풍되는 바람으로 인해 입,출구파이프 표면에 발생하는 응축수의 유동에 의한 누수 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.

이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.

도 1 은 상기한 차량용 공조장치(1)의 일예를 나타낸 단면도로써, 도시된 바와 같이, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 복수개의 공기토출구인 디프로스트벤트(12), 페이스벤트(13), 플로어벤트(14,15)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 내부에 순차적으로 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 냉풍통로(P1)를 통과하는 공기와 온풍통로(P2)를 통과하는 공기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(20)와, 상기 복수개의 공기토출구측에 각각 설치되어 공조모드에 따라 공기토출구의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 증발기(2)에 에어컨사이클을 구성하는 냉매파이프(미도시)를 연결할 수 있도록 상기 증발기(2)의 입,출구파이프(2a) 끝단부에는 플랜지(2b)가 결합되어 있다.

상기와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉풍으로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱공간(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방되는 공기토출구로 토출된 후 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱공간(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 공기토출구로 토출된 후 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.

그러나, 종래에는 도 1과 같이, 상기 증발기(2)의 하류측에 온도조절도어(20)는 물론 별도의 히터코어(3)를 설치함과 아울러 시동 초기의 난방성능을 향상하도록 상기 히터코어(3)의 후방측에는 고전압 PTC 히터(5)를 설치하고 있는데, 이로인해 공조장치(1)의 소형화가 어려움은 물론 상기 증발기(2)의 하류측에 고전압 PTC 히터(5)가 배치됨에 따라 증발기(2)에서 비산되는 응축수가 고전압 PTC 히터(5)로 유입되면서 전기적인 사고, 즉, 스파크 반응이 일어나 차량내 화재의 위험이 있었다.

또한, 상기 공조케이스(10) 내부로 송풍되는 바람으로 인해 차가운 냉매가 유동하는 증발기(2)의 입,출구파이프(2a) 외측 표면에는 응축수가 발생하고, 이때 발생하는 응축수가 입,출구파이프(2a)를 따라 플랜지(2b)측으로 유동하게 되어 결국 플랜지(2b)측 부근에서 누수 현상이 발생하는 문제도 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 증발기 하류측에 별도의 히터코어 없이 증발기 상류측에 PTC 히터를 설치함과 아울러 증발기의 입,출구파이프를 PTC 히터의 상부 공간으로 인출하도록 형성함으로써, 공조장치의 소형화는 물론 PTC 히터를 사용하면서도 전기적인 안정성을 향상하고 증발기에 잔존하는 수분을 제거하여 냄새문제를 해결할 수 있으며, 아울러 증발기의 상류측에 PTC 히터가 배치된 구조에서 입,출구파이프의 길이를 축소할 수 있고, 입,출구파이프의 길이 축소로 인해 증발기로 유입되는 냉매의 손실을 줄여 냉방성능을 향상함과 아울러 중량을 절감하여 원가를 절감하며, 기존에 공조케이스 내부로 송풍되는 바람으로 인해 입,출구파이프 표면에 발생하는 응축수의 유동에 의한 누수 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측에 공기유입구가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스 내부의 공기통로상에 설치되는 복수개의 열교환기를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 공조케이스내의 공기유동방향 상류측에 설치되는 히터와, 하류측에 설치됨과 아울러 냉매를 유입하고 배출하도록 입,출구파이프를 구비한 증발기로 구성되고, 상기 증발기의 입,출구파이프는 상기 히터의 상부 공간으로 인출되어 차량의 엔진룸을 향하도록 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 공조케이스내의 공기유동방향으로 증발기 하류측에 별도의 히터코어 없이 증발기 상류측에 PTC 히터를 설치함과 아울러 증발기의 입,출구파이프를 PTC 히터의 상부 공간으로 인출하도록 형성함으로써, 공조장치의 소형화는 물론 PTC 히터를 사용하면서도 증발기로부터 응축수 비산에 의한 전기적인 안정성이 향상되고 증발기에 잔존하는 수분이 제거되어 냄새문제를 해결할 수 있으며, 아울러 증발기의 상류측에 PTC 히터가 배치된 구조에서 입,출구파이프의 길이를 축소할 수 있다.

또한, 상기 입,출구파이프의 길이 축소로 인해 증발기로 유입되는 냉매의 손실을 줄여 냉방성능이 향상됨과 아울러 중량이 절감되어 원가가 절감된다.

그리고, 상기 입,출구파이프를 전기 가열식 히터 상부의 공조케이스 외부 공간으로 인출함으로써, 기존에 공조케이스 내부로 송풍되는 바람으로 인해 입,출구파이프의 외측 표면에 발생하는 응축수의 유동에 의한 누수 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 전기 가열식 히터와 증발기의 하부측 간격을 상부측 간격 보다 크게 설치함으로써, 상기 증발기에서 발생하는 응축수로부터 전기 가열식 히터의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.

그리고, 상기 전기 가열식 히터에 전원을 공급하기 위한 커넥터를 상기 증발기의 입,출구파이프로부터 일정거리 이격된 위치에 설치함으로써, 상기 증발기의 입,출구파이프 외측면에 발생될 수 있는 응축수가 커넥터측으로 유입되는 것을 방지하여 전기적 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 일반적인 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 믹싱모드를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 부분 평면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 믹싱모드를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 부분 평면도이다.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는 전기자동차에 설치되는 것이 바람직하지만, 전기자동차 외에도 연소식 엔진을 사용하는 일반 차량에도 설치될 수 있다. 이하, 편의상 전기자동차에 설치되는 공조장치를 일예로 하여 설명하기로 한다.

상기 공조장치(100)는, 일측(입구측)에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구(120)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로상에 설치되는 복수개의 열교환기(105)와, 상기 복수개의 공기토출구(120)에 설치되어 공조모드에 따라 공기토출구(120)를 개폐하는 모드도어(130)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에는 송풍장치(미도시)가 설치되어 공조케이스(110)의 내부로 내기 또는 외기를 송풍하게 된다.

상기 공조케이스(110)는 공조장치(100)의 종류 즉, 세미 센터 타입, 센터마운팅 타입, 쓰리피스 타입 등에 따라 각각 구조가 달라지게 되며, 도면에서는 세미 센터 타입을 일예로 도시한 것이다.

그리고, 전기자동차에서는 난방은 전기 가열식 히터(101)를 활용하고, 냉방은 전동압축기(미도시)를 이용한 에어컨사이클(전동압축기-응축기-팽창밸브-증발기)을 활용하여 구성하게 되므로 전기적으로 제어가 이루어지게 된다.

따라서, 기존 연소식 엔진 차량에서는 엔진 RPM에 따라 공조 성능이 영향을 받았지만, 전기자동차에서는 엔진 RPM과는 무관하게 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)를 독립적으로 제어하는 것이 가능하다.

이로 인해, 본 발명에서는 기존의 온도조절도어를 삭제하고, 열교환기인 증발기와 히터를 기존과 반대로 배치, 즉 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향 상류측에 전기 가열식 히터(101)를 설치하고 하류측에 증발기(102)를 설치한 것이다.

또한, 상기 공조케이스(110) 내에서 공기의 믹싱공간을 삭제하여 상기 복수개의 공기토출구(120)를 상기 증발기(102)의 후면과 마주하도록 형성하였다.

따라서, 상기 공조케이스(110)내로 유입된 공기가 각각 독립 제어되는 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)를 순차적으로 거치는 과정에서 온도 조절된 후 상기 공기토출구(120)로 곧바로 공급되어 차실내로 토출되게 된다.

여기서, 상기 전기 가열식 히터(101)는 PWM제어 방식의 고전압 PTC히터로서, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에 인접하여 설치되는 것이 바람직하며, 상기 증발기(102)는 상기 전기 가열식 히터(101)의 후방측에 일정간격을 두고 설치된다.

이와 같이, 본 발명은 공조케이스(110)내의 공기유동방향 상류측에 전기 가열식 히터(101)를 설치하고 그 하류측에 증발기(102)를 설치함과 아울러 복수개의 공기토출구(120)를 증발기(102)의 후방측에 바로 배치함으로써, 기존의 엔진 냉각수가 순환하는 별도의 히터코어 뿐만 아니라 온도조절도어 및 공기 믹싱공간을 삭제할 수 있게 됨은 물론 이로 인해 부품수 및 중량이 감소되고 공조장치(100)를 소형화 할 수 있으며 원가를 절감할 수 있다.

또한, 상기 전기 가열식 히터(101)가 공기유동방향으로 증발기(102)의 상류측에 설치되기 때문에 증발기(102)에 잔존하는 수분을 제거하여 냄새 문제를 해결할 수 있고, 아울러 공기가 증발기(102)를 통과할 때 증발기(102) 하류측으로 응축수가 비산되므로 응축수 비산에 의한 전기적인 안정성도 향상할 수 있다.

아울러, 상기 공조케이스(110)의 내부를 유동하는 공기가 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)를 순차적으로 통과하게 되는데, 즉, 공기가 저항체인 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)를 통과하면서 믹싱성이 향상됨은 물론 공조케이스(110)의 좌,우 풍량이 균일화되어 공조케이스(110)에서 토출되는 공기의 좌,우 온도차를 줄일 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 증발기(102)의 후면과 인접하여 마주하도록 형성된 상기 복수개의 공기토출구(120)는 도면에서와 같이, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(121)와, 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(122)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(123)로 구성된다.

또한, 상기 복수개의 공기토출구(120)를 개폐하기 위한 모드도어(130)는 하나의 돔형 도어(미도시) 또는 도면에서와 같이 두 개의 슬라이딩 도어(131)로 구성할 수 있다.

이처럼 상기 증발기(102) 후면과 마주하는 부위에 복수개의 공기토출구(120)가 모두 형성되기 때문에 하나의 돔형 도어 또는 두 개의 슬라이딩 도어(131)로 개폐가 가능하며, 이로인해 부품수(도어, 액츄에이터)를 감소할 수 있다.

아울러, 상기 증발기(102) 후면과 마주하는 부위에 복수개의 공기토출구(120)를 모두 형성하게 되면 공기토출구(120)의 선정이 자유롭다.

상기 모드도어(130) 중 슬라이딩 도어(131)는, 상기 복수개의 공기토출구(120) 중 적어도 하나 이상을 개폐하도록 상기 공조케이스(110)의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩 도어부(132)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 슬라이딩 도어부(132)와 기어결합되는 기어샤프트(133)로 이루어진다.

도면에서는 하나의 슬라이딩 도어(131)로 상기 디프로스트 벤트(121)와 페이스 벤트(122)를 개폐하고, 다른 하나의 슬라이딩 도어(131)로는 상기 플로어 벤트(123)를 개폐하도록 설치한 것이다.

한편, 도면에서는 편의상 슬라이딩 도어(131)가 설치된 경우에 대해서만 도시하였으며, 돔형 도어의 경우 공지된 것이므로 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 공조장치(100)는 상기 증발기(102)와 함께 에어컨사이클을 구성하는 전동압축기와 상기 전기 가열식 히터(101)를 각각 독립적으로 제어하는 제어부(미도시)를 구비하여, 상기 전기 가열식 히터(101) 및 증발기(102)에 의해 온도조절된 공기가 상기 공기토출구(120)로 공급되도록 한다.

즉, 상기 제어부는 PWM 제어방식의 전기 가열식 히터(101)와 전동압축기의 출력을 각각 조절함으로써 차량 실내의 적정한 온도제어가 가능하도록 하게 되는 것이다.

그리고, 상기 증발기(102)에는 냉매를 유입하고 배출할 수 있도록 입,출구파이프(103)가 형성되는데, 이때 상기 입,출구파이프(103)는 상기 증발기(102)의 상단측에 연결 형성된다.

도면에 도시된 증발기(102)는 개략적으로 도시한 것으로서, 그 구조를 간략히 설명하면, 상호 일정간격 이격되어 복수개 배열되는 튜브부(102a)와, 상기 복수개의 튜브부(102a) 사이에 개재되는 방열핀(미도시)과, 상기 튜브부(102a)의 단부에 연통되게 형성됨과 아울러 상기 입,출구파이프(103)와 연결되는 탱크부(102b)로 구성된다.

물론, 상기 증발기(102)의 구조는 일예로 설명한 것이며 이 외에도 다양한 형태의 증발기를 사용할 수 있다.

그리고, 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)는 상기 전기 가열식 히터(101)의 상부 공간으로 인출되어 차량의 전방측 엔진룸을 향하도록 연장 형성된다.

여기서, 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)는 상기 공조케이스(110)를 관통하여 상기 전기 가열식 히터(101) 상부의 공조케이스(110) 외부 공간으로 인출되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 입,출구파이프(103)를 전기 가열식 히터(101) 상부의 공조케이스(110) 외부 공간으로 인출함으로써, 기존에 공조케이스 내부로 송풍되는 바람으로 인해 입,출구파이프(103)의 외측 표면에 발생하는 응축수의 유동에 의한 누수 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103) 끝단부에는 에어컨사이클을 구성하는 냉매파이프(미도시)와 연결되도록 플랜지(104)가 구비되되, 상기 플랜지(104)는 상기 전기 가열식 히터(101) 전방측의 공조케이스(110) 외부에 배치되도록 구성된다.

즉, 상기 공조케이스(110) 외부에서 입,출구파이프(103)가 다단 절곡되어 그 끝단부에 구비된 플랜지(104)가 상기 전기 가열식 히터(101) 전방측의 공조케이스(110) 외부에 배치되도록 구성하게 되는 것이다.

이처럼, 본 발명에서와 같이, 상기 증발기(102)가 전기 가열식 히터(101)의 하류측(후방측)에 배치될 경우, 차량의 전방측 엔진룸에 설치되는 에어컨사이클의 냉매파이프와 증발기(102)를 연결하기 위한 상기 입,출구파이프(103)의 길이가 길어질수 있으며,

본 발명에서는 상기 입,출구파이프(103)의 길이가 길어지는 문제를 해결하기 위한 방안으로 상기 전기 가열식 히터(101) 상부의 공조케이스(110) 외벽을 따라 입,출구파이프(103)를 인출함으로써, 입,출구파이프(103)의 길이를 축소할 수 있다.

아울러, 상기 입,출구파이프(103)의 길이 축소로 인해 증발기(102)로 유입되는 냉매의 손실을 줄여 냉방성능을 향상시킬 수 있으며, 중량절감으로 인한 원가를 절감할 수 있다.

그리고, 상기 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)의 하부측 간격(g2)이 상부측 간격(g1) 보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 상기 전기 가열식 히터(101)와 증발기(102)의 하부측 간격(g2)을 더 크게 함으로써, 상기 증발기(102)에서 발생하는 응축수로부터 전기 가열식 히터(101)의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 전기 가열식 히터(101)의 일측에는 전원을 공급할 수 있도록 커넥터(101a)가 설치되는데, 이때 상기 커넥터(101a)는 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)로부터 일정거리 이격된 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103) 외측면에 발생될 수 있는 응축수가 커넥터(101a)측으로 유입되는 것을 방지하여 전기적 안정성을 확보할 수 있다.

이때, 상기 커넥터(101a)는 도 2와 같이 전기 가열식 히터(101)의 측면, 또는 도 5와 같이 전기 가열식 히터(101)의 상부에 설치할 수 있으며, 물론 도면에는 도시하지 않았지만 전기 가열식 히터(101)의 하부에 설치할 수도 있는데, 상기 전기 가열식 히터(101)의 상부, 하부, 측면 어느 위치에 설치하던 간에 도면에서와 같이 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)로부터 일정거리 이격된 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)의 작용을 설명하기로 한다.

가. 난방모드(도 2)

난방모드시에는 상기 전기 가열식 히터(101)가 온(ON) 되고, 상기 증발기(102)는 오프(OFF) 된다. 즉, 상기 증발기(102)를 작동시키기 위한 전동압축기가 오프(OFF) 되어 에어컨사이클이 정지되는 것이다.

따라서, 상기 송풍장치에 의해 송풍되는 바람이 공조케이스(110)의 공기유입구(111)를 통해 공조케이스(110) 내부로 유입되고,

상기 공조케이스(110) 내부로 유입된 공기는 상기 전기 가열식 히터(101)를 통과하면서 열교환되어 온풍으로 바뀌게 된다.

이후, 상기 전기 가열식 히터(101)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 공기는 상기 증발기(102)를 통과한 후, 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구(120)로 곧바로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 난방이 수행된다.

나. 냉방모드(도 3)

냉방모드시에는 상기 전기 가열식 히터(101)가 오프(OFF) 되고, 상기 증발기(102)는 온(ON) 된다. 즉, 상기 증발기(102)를 작동시키기 위한 전동압축기가 온(ON) 되어 에어컨사이클이 작동하게 되는 것이다.

상기 공조케이스(110) 내부로 유입된 공기는 상기 전기 가열식 히터(101)를 통과한 후, 상기 증발기(102)를 통과하게 되는데, 이때 상기 증발기(102)의 내부를 유동하는 차가운 냉매와 열교환되어 냉풍으로 바뀌게 된다.

이후, 상기 증발기(102)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 공기는 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구(120)로 곧바로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

다. 믹싱모드(도 4)

믹싱모드시에는 상기 전기 가열식 히터(101)가 온(ON) 되고, 상기 증발기(102)도 온(ON) 된다. 즉, 전기 가열식 히터(101)가 온(ON) 됨과 동시에 상기 증발기(102)를 작동시키기 위한 전동압축기도 온(ON) 되어 에어컨사이클이 함께 작동하게 되는 것이다.

이때, 상기 공조장치(100)의 제어부는 탑승자가 설정한 온도에 따라 상기 전기 가열식 히터(101)와 전동압축기의 출력을 각각 적절히 조절하게 된다.

상기 공조케이스(110) 내부로 유입된 공기는 상기 전기 가열식 히터(101)를 통과하면서 적정온도로 가열된 후 상기 증발기(102)를 통과하면서 적정온도로 냉각되는 과정을 통해 탑승자가 설정한 온도의 공기로 바뀌게 된다.

이후, 상기 탑승자가 설정한 온도로 바뀐 공기는 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구(120)로 곧바로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내를 탑승자가 설정한 온도로 조절하게 된다.

100: 공조장치 101: 전기 가열식 히터
102: 증발기 103: 입,출구파이프
104: 플랜지 110: 공조케이스
111: 공기유입구 120: 공기토출구
121: 디프로스트 벤트 122: 페이스 벤트
123: 플로어 벤트 130: 모드도어
131: 슬라이딩 도어 132: 슬라이딩 도어부
133: 기어샤프트

Claims

일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구(120)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로상에 설치되는 복수개의 열교환기(105)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 열교환기(105)는, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향 상류측에 설치되는 히터(101)와, 하류측에 설치됨과 아울러 냉매를 유입하고 배출하도록 입,출구파이프(103)를 구비한 증발기(102)로 구성되고,
상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)는 상기 히터(101)의 상부 공간으로 인출되어 차량의 엔진룸을 향하도록 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)는 상기 히터(101) 상부의 공조케이스(110) 외부 공간으로 인출된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103) 끝단부에는 에어컨사이클을 구성하는 냉매파이프와 연결되도록 플랜지(104)가 구비되되,
상기 플랜지(104)는 상기 히터(101) 전방측의 공조케이스(110) 외부에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 히터(101)는, 전기 가열식 히터(101)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 히터(101)와 증발기(102)의 하부측 간격(g2)이 상부측 간격(g1) 보다 큰 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 전기 가열식 히터(101)에 전원을 공급하기 위한 커넥터(101a)는 상기 증발기(102)의 입,출구파이프(103)로부터 일정거리 이격된 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.