KR20120046542A - 전기자동차용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 장착되는 공조케이스(100) 내부를 좌측통로(101)와 우측통로(102)로 분할하는 분리판(110)이 구비되되; 상기 공조케이스(100)의 좌측통로(101)에는 좌측히터(210)가 설치되고, 상기 공조케이스(100)의 우측통로(102)에는 우측히터(220)가 설치되어, PTC 히터의 상하좌우 온도를 효율적으로 제어할 수 있게 하여 차량 내부의 실내공기를 쾌적하게 함으로써 사용자의 편의성과 차량의 상품성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

전기자동차용 공조장치{HVAC device for electric vehicle}

본 발명은 전기자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 특히 전기자동차용 공조장치의 상하좌우 온도 제어가 가능하게 하기 위한 전기자동차용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 그 차량의 실내 온도를 조절하기 위한 공조장치가 설치되어 있다.

이러한 공조장치는 내연기관 엔진 차량의 경우 냉각수가 순환하는 배관에 열교환기를 설치하고 그 열교환기에 공기를 이동시키면서 차량 내부의 온도를 조절하고 있다.

한편, 난방장치는 엔진의 폐열을 사용하고 있는바, 최근 개발되는 차량의 엔진의 효율이 높아짐에 따라 히터시스템의 열원으로 사용되는 엔진폐열의 부족으로 초기 난방에 문제가 있어, 별도 전기식 히터인 PTC 히터(Positive Temperature Coefficient Heater)를 보조열원으로 사용하여 초기 난방성능을 향상시킬 수 있었다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시하는 도면이며, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시하는 단면도이다.

종래의 차량용 공조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 별도의 믹스 도어(10)를 구성하여 증발기를 통과한 찬 공기가 상기 믹스 도어(10)를 적절하게 조절함으로써 일부의 공기는 히터(20)를 통과시키고, 케이스에 의해 유도된 공기는 믹싱 공간(M)에서 섞어 줌으로써 토출 공기의 온도를 조절하였다.

도 2에 도시된 바와 같이, 찬 공기는 상부 토출구로 유도되며, 더운 공기는 하부 토출구로 유도되어 자연스럽게 상하 온도차를 발생시킬 수 있었으며, 좌우 온도조절에 대해서는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스 내부에 분리벽(40)이 형성되도록 함으로써 믹스 도어(10)를 분리하여 찬 공기와 더운 공기를 적절히 섞어주어 좌우 온도조절을 독립적으로 수행할 수 있었다.

한편, 종래의 차량용 공조장치는 엔진 열원이 부족하여 초기 난방 성능 향상을 위해 전기 히터를 보조 히터로 적용하는 경우가 있었는데 대부분의 연소 엔진의 경우 저전압을 구동 전원으로 활용하였다.

이때, 저전압 PTC 히터의 경우 난방 용량은 1000 ~ 2000W 정도이며, 무게는 200 ~ 500g 정도 수준으로, 좌우 독립 온도조절 공조장치의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 분리벽을 통해 증발기, 히터, PTC 히터를 단순 통과시키고 있으며, 특히 PTC 히터의 경우는 좌우 케이스를 통해 한 방향에서는 스크류 등을 활용하여 고정하고, 한 면은 포켓을 구성하여 단순 고정시키는 방식을 활용하고 있다.

그러나, 종래의 차량용 공조장치는 엔진 냉각수에 의한 주난방장치인 온수 히터 코어가 전기자동차에서는 적용되지 않으므로 대체할 수 있는 열원이 필요한 상태이며, 대체 열원으로 공기 가열식 전기 히터를 적용하게 되는 경우에는 난방 용량의 증대가 필요하고, 고용량 전기 히터 적용 시에는 중량 증대로 인한 고정 방식의 보완이 필요하기 때문에, 결과적으로는 상하좌우 독립 온도조절이 불완전하게 되어 차량 실내의 쾌적성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 전기자동차용 공조장치에 관한 것으로서, 특히 전기자동차용 공조장치의 상하좌우 온도 제어가 가능하게 하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 차량에 장착되는 공조케이스 내부를 좌측통로와 우측통로로 분할하는 분리판이 구비되되; 상기 공조케이스의 좌측통로에는 좌측히터가 설치되고, 상기 공조케이스의 우측통로에는 우측히터가 설치됨으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 PTC 히터의 상하좌우 온도를 효율적으로 제어할 수 있게 하여 차량 내부의 실내공기를 쾌적하게 함으로써 사용자의 편의성과 차량의 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 1은 종래의 전기자동차용 공조장치를 도시하는 도면,
도 2는 종래의 전기자동차용 공조장치를 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명의 전기자동차용 공조장치를 도시하는 단면도,
도 4는 본 발명의 전기자동차용 공조장치에서 PTC 히터를 도시하는 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 전기자동차용 공조장치의 실시예를 도시하는 도면.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 전기자동차용 공조장치에 관한 것으로, 도 3은 본 발명의 전기자동차용 공조장치를 도시하는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 전기자동차용 공조장치에서 PTC 히터를 도시하는 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 전기자동차용 공조장치의 실시예를 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전기자동차용 공조장치는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 차량에 장착되는 공조케이스(100) 내부에 분리판(110)이 구비되고, 상기 공조케이스(100)의 좌우측에 좌측히터(210)와 우측히터(220)가 설치되어 PTC 히터의 상하좌우 온도를 효율적으로 제어할 수 있게 하는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 전기자동차용 공조장치에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량에 장착되는 공조케이스(100) 내부에 구비되는 분리판(110)을 통해 상기 공조케이스(100)를 분할시키는 것을 기본으로 한다.

한편, 전기자동차의 경우 엔진 열원이 없기 때문에 이를 활용한 기존의 냉각수 가열 히터는 사용할 수 없으므로, 본 발명에서는 엔진냉각수 열원의 대체 열원으로 기존의 공기 가열식 전기 히터(PTC 히터; Positive Temperature Coefficient Heater)를 통해 난방 용량을 증대하여 주난방 열원으로 사용할 수 있게 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, PTC 히터를 거쳐 토출되는 공기의 온도를 측정하는 온도감지부(미도시)가 구비되도록 하며, 상기 온도감지부를 통해 측정된 온도와 탑승자에 의해 설정된 온도 간의 온도 차이에 따라 상기 PTC 히터의 출력을 제어한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분리판(110)은 공조케이스(100) 내부에 구비되어 상기 공조케이스(100)를 좌측통로(101)와 우측통로(102)로 분할하며, 상기 공조케이스(100)의 좌측통로(101)에는 좌측히터(210)가 설치되고, 우측통로(102)에는 우측히터(220)가 설치된다.

또한, 좌측히터(210)와 우측히터(220)가 대응되는 상기 분리판(110)에 삽입홀(111)이 형성되도록 하여 상기 좌측히터(210)와 우측히터(220)의 일부가 삽입되게 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 좌측히터(210)와 우측히터(220)가 구비된 공조케이스(100)의 좌측통로(101)와 우측통로(102)에는 토출온도 감지센서(103, 도 3 참조)가 구비되도록 하여 독립적인 좌우 온도제어가 가능하게 함으로써 분리벽을 기준으로 상기 토출온도 감지센서(103)를 통해 좌측히터(210)와 우측히터(220)를 독립적으로 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 좌측히터(210)와 우측히터(220)에는 결합수단(211, 221)이 각각 형성되도록 함으로써, 상기 결합수단(211, 221)이 분리판(110)의 삽입홀(111)에 삽입되어 상기 좌측히터(210)와 우측히터(220)가 결합될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 탑승객의 쾌적성 증대를 위한 차량 내부의 상하 온도차를 만들기 위해서는 좌측히터(210)와 우측히터(220)에 구비되어 발열이 가능하게 하는 스톤(S)의 수를 상부 보다 하부에 많게 구비되게 하여 상기 좌측히터(210)와 우측히터(220)의 상하부가 적절한 온도차를 낼 수 있게 하는 것이 좋다.

한편, 상기 좌측히터(210)와 우측히터(220)는 전기자동차용 PTC 히터로 구비되어 공조케이스(100) 내부에 삽입되도록 한다.

또한, PTC 히터의 조립성과 고정력 증대를 위해 지지부(미도시)가 형성되도록 하여 작업성을 향상시키는 동시에 좌측히터(210)와 우측히터(220)의 공용설계가 가능하게 함으로써 상품성을 향상시킬 수 있게 하는 것이 좋다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전기자동차용 공조장치는 차량에 장착되는 공조케이스 내부를 좌측통로와 우측통로로 분할하는 분리판이 구비되되; 상기 공조케이스의 좌측통로에는 좌측히터가 설치되고, 상기 공조케이스의 우측통로에는 우측히터가 설치되어, PTC 히터의 상하좌우 온도를 효율적으로 제어할 수 있게 하여 차량 내부의 실내공기를 쾌적하게 함으로써 사용자의 편의성과 차량의 상품성을 향상시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 공조케이스 101 : 좌측통로
102 : 우측통로 103 : 토출온도 감지센서
110 : 분리판 111 : 삽입홀
210 : 좌측히터 220 : 우측히터
211, 221 : 결합수단

Claims (5)

1. 차량에 장착되는 공조케이스 내부를 좌측통로와 우측통로로 분할하는 분리판이 구비되되;
   상기 공조케이스의 좌측통로에는 좌측히터가 설치되고, 상기 공조케이스의 우측통로에는 우측히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 좌측히터와 우측히터에 대응되는 상기 분리판에 삽입홀이 형성되어 상기 좌측히터와 우측히터의 일부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 좌측히터와 우측히터가 삽입된 공조케이스의 좌측통로와 우측통로에는 토출온도 감지센서가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 좌측히터와 우측히터에는 결합수단이 각각 형성되되; 상기 결합수단이 분리판의 삽입홀에 삽입되어 상기 좌측히터와 우측히터가 결합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 좌측히터와 우측히터는 전기자동차용 PTC 히터인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 공조장치.

Images