KR20120088114A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 내측면에 형성된 레일홈부를 따라 슬라이딩 작동하면서 공조케이스내의 공기통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 박판부재 및 상기 박판부재를 구동시키는 기어샤프트로 도어를 구성함에 있어, 상기 레일홈부의 일측에 상기 박판부재의 기어홈을 덮도록 실링벽을 형성하고 상기 실링벽과 인접한 박판부재의 일측에는 가이드벽을 형성함으로써, 상기 박판부재의 슬라이딩 작동을 가이드하여 상기 공조케이스와 박판부재간의 유격(조립공차)에 의한 떨림을 방지함은 물론 상기 박판부재가 기어샤프트의 기어부로부터 이탈하는 것을 방지하고, 상기 가이드벽으로 인해 상기 박판부재와 실링벽 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하여 실링성을 향상할 수 있으며, 또한 상기 도어의 전체구조가 간단하여 부품수와 중량 및 원가를 절감함은 물론 내구성을 향상할 수 있고, 공조장치의 크기를 축소할 수 있으며, 아울러 박판부재 사용으로 인해 곰팡이 균 서식에 의한 냄새 방지를 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 내측면에 형성된 레일홈부를 따라 슬라이딩 작동하면서 공조케이스내의 공기통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 박판부재 및 상기 박판부재를 구동시키는 기어샤프트로 도어를 구성한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있으며,
최근에는 탑승자의 필요에 따라 차량 실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치도 적용되고 있다.
도 1은 종래의 세미 센터 타입 공조장치를 도시한 것으로써, 상기 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10) 내부의 공기유로상에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분리되어 있다.
그리고, 상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16)는, 상기 공조케이스(10) 내부의 공기유로 양측면에 회전가능하게 설치되는 회전축(15b)(16b)과, 상기 회전축(15b)(16b)의 일측에 형성되는 플레이트(15a)(16a)로 이루어지며, 이때 상기 모드도어(16) 중에는 상기 회전축(16b)의 양측면에 플레이트(16a)를 형성한 센터 피봇 도어도 사용될 수 있다.
이러한 상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16)는 상기 공조케이스(10)의 외측면에 설치된 액츄에이터(미도시)로 구동되는 캠(미도시)이나 레버(미도시) 등에 연결되어 회전 작동하게 되면서 상기 냉,온풍통로(P1)(P2)의 개도를 조절하거나 상기 각 벤트(12a~12d)를 개폐하게 된다.
아울러, 상기 온도조절도어(15) 및 모드도어(16)에는 도 1 및 도 2와 같이, 상기 플레이트(15a)(16a)의 가장자리에 실(SEAL)부재(15c)(16c)가 부착되어 각 도어(15)(16)들이 해당 유로를 폐쇄할때 상기 실부재(15c)(16c)가 공조케이스(10)측에 밀착되면서 실링성을 향상시키게 된다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기토출모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기토출모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
한편, 최대냉방모드가 아닌 냉방모드, 즉 1/2냉방모드가 가동될 경우에는, 상기 온도조절도어(15)는 중립위치로 회전하여, 상기 믹싱챔버(MC)에 대하여 상기 냉풍통로(P1) 및 상기 온풍통로(P2)를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기가 믹싱챔버(MC) 쪽으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공기토출모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 토출된다.
그러나, 도 2와 같이, 상기 모드도어(16)에는 실링성 향상을 위해 실부재(16c)가 부착되어 있는데, 이러한 상기 실부재(16c)에 곰팡이균이 서식하여 냄새를 발생시키는 문제가 있다.
또한, 상기 모드도어(16)에 부착되는 실부재(16c)의 가격이 비싸고, 부착하는데 소요되는 시간도 많이 걸려 제조비용이 상승하는 문제도 있다.
아울러, 상기 실부재(16c)를 부착하기 위하여 상기 모드도어(16)의 플레이트(16a)가 일정두께로 되어 있어 중량이 무겁고, 중량에 의한 재료비도 많이 소요되는 문제가 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스의 내측면에 형성된 레일홈부를 따라 슬라이딩 작동하면서 공조케이스내의 공기통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 박판부재 및 상기 박판부재를 구동시키는 기어샤프트로 도어를 구성함에 있어, 상기 레일홈부의 일측에 상기 박판부재의 기어홈을 덮도록 실링벽을 형성하고 상기 실링벽과 인접한 박판부재의 일측에는 가이드벽을 형성함으로써, 상기 박판부재의 슬라이딩 작동을 가이드하여 상기 공조케이스와 박판부재간의 유격(조립공차)에 의한 떨림을 방지함은 물론 상기 박판부재가 기어샤프트의 기어부로부터 이탈하는 것을 방지하고, 상기 가이드벽으로 인해 상기 박판부재와 실링벽 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하여 실링성을 향상할 수 있으며, 또한 상기 도어의 전체구조가 간단하여 부품수와 중량 및 원가를 절감함은 물론 내구성을 향상할 수 있고, 공조장치의 크기를 축소할 수 있으며, 아울러 박판부재 사용으로 인해 곰팡이 균 서식에 의한 냄새 방지를 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에는 공기유입구가 형성되고 타측에는 유입된 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스 내부의 공기통로상에 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 공조케이스내의 공기통로 또는 상기 공기토출구측에 설치됨과 아울러 기어부가 형성된 기어샤프트와, 상기 기어샤프트의 기어부와 맞물려 슬라이딩 작동하도록 양단부에 각각 복수개의 기어홈이 형성된 레일부가 구비되어 상기 공기통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 박판부재로 구성된 도어와, 상기 박판부재의 레일부와 마주하는 상기 공조케이스의 내측면에 상기 레일부의 단부를 슬라이딩 지지하도록 형성되는 레일홈부와, 상기 레일홈부 일측의 공조케이스 내측면에 형성되되 상기 레일부의 기어홈을 덮도록 형성되어 상기 기어홈을 통해 공기가 리크되는 것을 방지하는 실링벽과, 상기 공조케이스와 박판부재 중 적어도 어느 일측에 형성되어 상기 실링벽과 박판부재 사이의 실링성을 향상시키는 실링수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 공조케이스의 내측면에 형성된 레일홈부를 따라 슬라이딩 작동하면서 공조케이스내의 공기통로 또는 공기토출구의 개도를 조절하는 박판부재 및 상기 박판부재를 구동시키는 기어샤프트로 도어를 구성함에 있어, 상기 레일홈부의 일측에 상기 박판부재의 기어홈을 덮도록 실링벽을 형성하고 상기 실링벽과 인접한 박판부재의 일측에는 가이드벽을 형성함으로써, 상기 박판부재의 슬라이딩 작동을 가이드하여 상기 공조케이스와 박판부재간의 유격(조립공차)에 의한 떨림이 방지됨은 물론 상기 박판부재의 기어홈이 상기 기어샤프트의 기어부로부터 이탈되는 것이 방지되고, 아울러 상기 박판부재의 기어홈이 상기 실링벽에서 벗어나지 않게 되어 공기의 리크도 방지된다.
또한, 상기 가이드벽으로 인해 상기 박판부재와 실링벽간에 접촉면적이 증대되어 상기 박판부재와 실링벽 사이로 공기가 누설되는 것이 방지되고 실링성도 향상되며, 이로인해 상기 박판부재의 레일부와 상기 실링벽간에 밀착성이 떨어지는 저풍량시에도 공기의 누설이 방지되어 실링성이 더욱 향상하게 된다.
그리고, 상기 도어의 전체구조가 간단하여 부품수와 중량 및 원가를 절감함은 물론 내구성을 향상할 수 있고, 공조장치의 크기를 축소할 수 있으며, 아울러 박판부재 사용으로 인해 곰팡이 균 서식에 의한 냄새 방지를 방지할 수 있다.
또한, 상기 레일홈부의 폭을 상기 박판부재의 두께 보다 크게 형성함과 아울러 상기 레일홈부에 삽입된 상기 박판부재의 레일부 일측면에는 상기 레일홈부의 일측면에 안착되는 복수개의 돌기부를 형성함으로써, 상기 레일부 하측면에 형성된 복수개의 돌기부가 상기 레일홈부의 일측면에 점접촉하게 되어 상기 박판부재와 레일홈부 간에 마찰이 최소화 되고, 이로인해 상기 박판부재 및 기어샤프트를 구동하는 액츄에이터의 부하를 줄일 수 있다.
그리고, 상기 기어샤프트를 복수개의 공기토출구 중 페이스 벤트의 하부에 배치함으로써, 전체 공기토출모드에 걸쳐 박판부재를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 상기 박판부재와 레일홈부가 동일 반경(동일 곡률)을 갖도록 형성됨으로써, 상기 박판부재의 슬라이딩 작동시 박판부재의 변형이 방지된다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1에서 모드도어를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 공조케이스의 내부를 보인 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 모드도어를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 공조케이스의 상부를 나타내는 부분 사시도,
도 7은 도 6의 A부를 나타내는 단면 사시도,
도 8 내지 도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 공기토출모드별 모드도어의 작동상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측(입구측)에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 유입된 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구(116)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로(110c)상에 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 공조케이스(110)내의 공기통로(110c) 또는 상기 공기토출구(116)측에 설치되어 상기 공기통로(110c) 또는 공기토출구(116)의 개도를 조절하는 도어(105)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 도어(105)는, 상기 공조케이스(110)내에서 상기 증발기(101)와 히터코어(102) 사이의 공기통로(110c)상에 설치되어 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(120)와, 상기 공조케이스(110)내의 상기 공기토출구(116)측에 설치되어 상기 복수개의 공기토출구(116)의 개도를 조절하는 모드도어(130)로 구성된다.
또한, 상기 공조케이스(110)는 좌,우로 분할 형성된 좌,우측케이스(110a,110b)가 조립되어 구성된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내,외기 전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내기유입구(미도시)와 외기유입구(미도시)를 통해 내기 또는 외기를 선택적으로 도입하여 송풍하는 송풍기(미도시)가 설치된다.
또한, 상기 복수개의 공기토출구(116)는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114,115)가 차례로 형성된다.
상기 페이스 벤트(113)는, 센터벤트(113a)와 사이드벤트(113b)로 분할되어 형성되는데, 즉, 상기 페이스 벤트(113)의 내부 중앙측에는 차량 실내의 중앙으로 공기를 토출하도록 센터벤트(113a)가 형성되고, 상기 센터벤트(113a)의 양측에는 차량 실내의 양측으로 공기를 토출하도록 사이드벤트(113b)가 형성된다. 이때, 상기 센터벤트(113a)와 사이드벤트(113b)는 복수개의 격벽(113c)에 의해 서로 구획되어 있다.
상기 플로어 벤트(114,115)는, 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 앞좌석용 플로어 벤트(114)와, 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 뒷좌석용 플로어 벤트(115)로 분기되어 있다.
한편, 상기 히터코어(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 플로어 벤트(114,115)의 사이에는 구획벽(117)이 형성되어 서로 구획되어 있다.
그리고, 상기 온도조절도어(120)와 모드도어(130)는 상기 공조케이스(110)의 외측면에 설치된 액츄에이터(160) 등에 연결되어 회전 작동하면서 상기 냉,온풍통로(P1)(P2)와 상기 각 벤트(112~115)의 개도를 조절하게 된다.
상기 모드도어(130)는, 기어샤프트(140)와 박판부재(150)로 구성된다.
상기 기어샤프트(140)는, 상기 공조케이스(110)의 내측에 회전가능하게 설치됨과 아울러 양단부에는 기어부(141)가 각각 형성된다. 이때, 상기 기어샤프트(140)는 상기 기어부(141) 보다 바깥쪽 단부가 상기 공조케이스(110) 내부의 마주하는 양측면에 회전가능하게 결합되게 된다.
여기서, 상기 기어샤프트(140)는, 상기 복수개의 공기토출구(116) 중 상기 페이스 벤트(113)의 하부에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 디프로스트 벤트(112)에서부터 플로어 벤트(114,115)의 사이를 슬라이딩 이동하는 박판부재(150)의 이동 경로 중앙인 상기 페이스 벤트(113)의 하부측에 상기 기어샤프트(140)를 배치함으로써, 전체 공기토출모드에 걸쳐 박판부재(150)를 안정적으로 지지할 수 있는 것이다.
상기 박판부재(150)는, 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 맞물려 슬라이딩 작동하면서 상기 각 벤트(112~115)를 개폐하게 된다.
상기 박판부재(150)의 양단부에는 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 맞물리도록 복수개의 기어홈(155a)이 형성된 레일부(155)가 구비된다.
이때, 상기 복수개의 기어홈(155a)이 형성된 레일부(155)는 상기 박판부재(150)의 양단부에 박판부재(150)의 슬라이딩 방향으로 형성된다.
또한, 상기 박판부재(150)의 레일부(155)와 마주하는 상기 공조케이스(110)의 내측면에는 상기 레일부(155)의 단부를 슬라이딩 가능하게 지지하도록 레일홈부(118)가 형성된다.
여기서, 상기 레일홈부(118)는, 상기 공조케이스(110)내의 복수개 공기토출구(116)의 양측면을 따라 연장 형성된다.
한편, 상기 공조케이스(110)가 분할된 좌,우측케이스(110a,110b)의 조립에 의해 구성되므로, 상기 레일홈부(118)는 상기 박판부재(150)의 양 레일부(155)와 마주하는 상기 좌,우측케이스(110a,110b)의 내측면에 각각 형성된다.
이로인해, 상기 도어(105)(모드도어(130))는 상기 좌,우측케이스(110a,110b)에 형성된 각 레일홈부(118)의 사이에 지지되게 된다. 즉, 상기 모드도어(130)의 박판부재(150)가 상기 좌,우측케이스(110a,110b)에 형성된 각 레일홈부(118)의 사이에 지지되는 것이다.
그리고, 상기 박판부재(150) 및 레일홈부(118)는 동일 반경을 갖도록 형성됨과 아울러 상기 박판부재(150)는 상기 공기토출구(116)측에 밀착되게 설치된다.
따라서, 상기 기어샤프트(140)의 회전시, 상기 박판부재(150)가 상기 레일홈부(118)를 따라 슬라이딩 작동하면서 상가 각 벤트(112~115)를 개폐할 수 있게 되는 것이다.
아울러, 상기 박판부재(150)와 레일홈부(118)가 동일 반경, 즉, 동일 곡률을 갖도록 형성됨으로써, 상기 박판부재(150)의 슬라이딩 작동시 박판부재(150)가 변형되는 것을 방지하게 된다.
상기 박판부재(150)는 플라스틱 재질로 사출 성형되며, 두께는 작동 및 내구성에 문제가 없는한 최대한 얇게 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 박판부재(150)는, 제1도어부(151)와, 제2도어부(152)와, 브릿지부(153)가 일체로 형성되어 이루어진다.
이처럼, 단일의 박판부재(150)를 사용함으로써, 모드도어(130)의 전체구조가 간단하여 부품수와 중량 및 원가를 절감하고 내구성을 향상할 수 있음은 물론 공조장치(100)의 크기를 축소할 수 있으며, 아울러 단일 박판부재(150) 사용으로 인해 곰팡이 균 서식에 의한 냄새 방지 및 재사용(재활용)이 가능하다.
그리고, 상기 제1도어부(151)는, 상기 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115) 중 적어도 2개의 벤트를 폐쇄 가능하도록 형성된다. 즉, 제1도어부(151)의 슬라이딩 방향 길이가 상기 각 벤트(112~115) 중 인접한 2개의 벤트를 동시에 폐쇄할 수 있는 크기로 형성되며, 물론 상기 제1도어부(151)가 반시계방향으로 최대로 슬라이딩 하게 되면 1개의 벤트, 즉, 디프로스트 벤트(112)만 폐쇄하는 것도 가능하다.
한편, 상기 제1도어부(151)는 디프로스트 벤트(112)와 페이스 벤트(113)를 동시에 폐쇄하거나 또는 페이스 벤트(113)와 플로어 벤트(114,115)를 동시에 폐쇄할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제2도어부(152)는 상기 제1도어부(151)와 슬라이딩 방향으로 일정간격 이격됨과 아울러 상기 각 벤트(112~115) 중 적어도 1개의 벤트를 폐쇄 가능하도록 형성된다.
즉, 상기 제2도어부(152)는 슬라이딩 방향 길이가 상기 각 벤트(112~115) 중 1개의 벤트를 폐쇄할 수 있는 크기로 형성되며, 이때 상기 제2도어부(152)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 폐쇄할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 각 벤트(112~115) 중 2개의 벤트를 폐쇄할 수 있어야 하는 상기 제1도어부(151)의 슬라이딩 방향 길이는, 상기 각 벤트(112~115) 중 1개의 벤트를 폐쇄할 수 있어야 하는 상기 제2도어부(152)의 슬라이딩 방향 길이 보다 더 크게 형성되는 것이다.
그리고, 상기 브릿지부(153)는, 상호 일정간격 이격된 상기 제1도어부(151)와 제2도어부(152)를 일체로 연결하도록 형성된다.
상기 브릿지부(153)는 상기 페이스 벤트(113)의 내부에 센터벤트(113a)와 사이드벤트(113b)를 구획하도록 형성된 복수개의 격벽(113c)과 대응하는 위치에 각각 형성된다.
또한, 상기 박판부재(150)에는, 박판부재(150)의 슬라이딩 위치에 따라 상기 각 벤트(112~115) 중 적어도 1개의 벤트를 개방할 수 있도록 상기 제1도어부(151)와 제2도어부(152)의 사이에 개구부(154)가 관통 형성된다.
상기 개구부(154)는 상기 제1도어부(151)와 제2도어부(152)를 연결하는 브릿지부(153)에 의해 형성되며, 복수개의 브릿지부(153) 사이에 개구부(154)가 분할되어 형성된다.
한편, 상기 개구부(154)는 1개의 벤트를 개방할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하며, 이때 상기 개구부(154)가 2개의 벤트에 각각 걸쳐지게 위치하는 경우에는 2개의 벤트를 각각 일부씩 개방할 수도 있다.
그리고, 상기 레일홈부(118) 일측의 공조케이스(110) 내측면에는 상기 박판부재(150)의 레일부(155)에 관통 형성된 기어홈(155a)을 덮도록 실링벽(118a)이 돌출 형성되어, 상기 박판부재(150)의 관통된 기어홈(155a)을 통해 공기가 리크되는 것을 방지하게 된다.
이때, 상기 실링벽(118a)은 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측면에 밀착되게 형성되어 상기 박판부재(150)의 기어홈(155a)을 폐쇄하게 된다.
한편, 상기 실링벽(118a)은 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 간섭되지 않도록 상기 박판부재(150)를 기준으로 상기 기어샤프트(140)의 반대쪽에 위치하게 된다. 즉, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기유동방향으로 상기 기어샤프트(140)와 박판부재(150) 및 실링벽(118a)이 순차적으로 위치하게 되는 것이다.
또한, 상기 박판부재(150)는 상기 공조케이스(110)의 내부를 유동하는 공기의 풍압에 의해 상기 공조케이스(110)의 실링벽(118a)에 밀착되면서 공기의 리크를 방지하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)와 박판부재(150) 중 적어도 어느 일측에는 상기 실링벽(118a)과 박판부재(150) 사이의 실링성을 향상시키는 실링수단(156)이 형성된다.
상기 실링수단(156)은, 상기 실링벽(118a)의 단부와 인접한 상기 박판부재(150)의 일측면에 상기 레일부(155)의 길이방향을 따라 가이드벽(157)을 돌출 형성하여 이루어진다.
즉, 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측에 상기 가이드벽(157)을 돌출 형성하여 상기 공조케이스(110)의 실링벽(118a) 단부와 밀착되게 함으로써, 상기 박판부재(150)와 실링벽(118a)간에 접촉면적이 증대되어 공기의 리크를 더욱 방지하게 되고, 이로인해 실링성도 더욱 향상하게 된다.
만일, 상기 공조케이스(110)의 내부를 유동하는 공기의 풍압이 낮아 상기 박판부재(150)를 상기 실링벽(118a)측으로 충분히 밀어주지 못하게 되면 상기 박판부재(150)와 실링벽(118a)간에 밀착성이 떨어지게 되는데, 이 경우에도 상기 가이드벽(157)과 실링벽(118a)의 단부가 밀착되어 있기 때문에 공기의 리크를 방지할 수 있게 된다.
이처럼, 상기 박판부재(150)의 일측면에 상기 공조케이스(110)의 실링벽(118a) 단부와 밀착되는 가이드벽(157)을 형성함으로써, 상기 박판부재(150)의 레일부(155)와 상기 실링벽(118a)간에 밀착성이 떨어지는 저풍량시에도 공기의 누설을 방지하여 실링성을 향상하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)내의 양측면에 형성된 상기 레일홈부(118)와 상기 박판부재(150) 간에는 조립공차로 인해 좌,우방향(기어샤프트(140)의 축방향)으로 어느 정도 유격이 있게 되는데, 본 발명에서는 상기 박판부재(150)의 가이드벽(157)이 상기 공조케이스(110)의 실링벽(118a) 단부에 밀착되어 상기 박판부재(150)의 슬라이딩 운동을 가이드 해 줌으로써, 상기 박판부재(150)의 슬라이딩 작동시 떨림을 방지하고, 이로인해 상기 박판부재(150)의 기어홈(155a)이 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)로부터 이탈하는 것을 방지함은 물론 상기 박판부재(150)의 기어홈(155a)이 상기 실링벽(118a)에서 벗어나지 않게 되어 공기의 리크도 방지하게 된다.
한편, 상기 박판부재(150)의 일측면에 돌출 형성된 가이드벽(157)과 대응하는 상기 공조케이스(110)의 내측면에는 상기 가이드벽(157)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩홈(119)이 형성된다.
상기 공조케이스(110)의 내측면에 형성된 슬라이딩홈(119)은 상기 박판부재(150)의 가이드벽(157)을 가이드하는 역할을 하게 되어 상기 박판부재(150)의 슬라이딩 작동시의 떨림을 더욱 방지하게 된다.
그리고, 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 마주하는 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측면에는 상기 기어부(141)가 상기 레일부(155)에 형성된 기어홈(155a)에 원활하게 맞물릴 수 있도록 가이드해주는 한 쌍의 가이드리브(158)가 돌출 형성된다.
이때, 상기 한 쌍의 가이드리브(158)는 서로 일정간격 이격되는데, 즉, 상기 기어홈(155a)의 양측에 상기 레일부(155)의 길이방향으로 형성된다.
따라서, 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)가 상기 한 쌍의 가이드리브(158) 사이로 삽입되어 상기 기어부(141)에 원활하게 맞물리게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 레일홈부(118)와 상기 박판부재(150) 간에 마찰을 최소화 할 수 있도록, 상기 레일홈부(118)의 폭(W)은 상기 박판부재(150)의 두께 보다 크게 형성되고, 상기 레일홈부(118)에 삽입된 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측면에는 상기 레일홈부(118)의 일측면에 안착되는 복수개의 돌기부(159)가 형성된다.
이때, 상기 돌기부(159)는, 상기 박판부재(150)의 레일부(155)를 따라 일정 간격 이격되어 복수개 형성되되 상기 레일부(155)의 하측면에 형성되게 된다.
따라서, 상기 박판부재(150)의 슬라이딩 작동시 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 하측면에 형성된 상기 복수개의 돌기부(159)가 상기 레일홈부(118)의 일측면에 점접촉하게 되어 상기 박판부재(150)와 레일홈부(118) 간에 마찰이 최소화 되고, 이로인해 상기 박판부재(150) 및 기어샤프트(140)를 구동하는 액츄에이터(160)의 부하를 줄일 수 있다.
한편, 상기 도어(105) 중 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치된 온도조절도어(120)는 공조장치(100)의 크기를 축소하기 위해 상기 모드도어(130)와 같이 기어샤프트(121)와 박판부재(122)로 구성할 수 있다. 즉 상기 온도조절도어(120)는 액츄에이터(미도시)에 의해 회전하는 기어샤프트(121)와, 상기 기어샤프트(121)에 맞물림과 아울러 기어샤프트(121)의 회전시 공조케이스(110)의 내부를 상,하로 슬라이딩 작동하면서 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 박판부재(122)로 구성된다.
아울러, 앞서 설명한 상기 모드도어(130)와 공조케이스(110)간의 구조를 상기 온도조절도어(120)에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 각 공기토출모드를 설명하기로 하며, 편의상 냉방모드일 때를 기준으로 설명하기로 한다.
가. 벤트모드
벤트 모드는 도 8과 같이, 상기 기어샤프트(140)의 회전 작동으로 상기 박판부재(150)의 제1도어부(151)는 디프로스트 벤트(112)를 폐쇄하고, 제2도어부(152)는 플로어 벤트(114,115)를 폐쇄하며, 이때 상기 박판부재(150)의 개구부(154)가 페이스 벤트(113)에 위치하면서 페이스 벤트(113)를 개방하게 된다.
따라서, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀌게 된다.
상기 증발기(101)를 거치면서 냉각된 냉풍은 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 박판부재(150)에 의해 개방된 페이스 벤트(113)를 통해 차실내의 탑승자 얼굴쪽으로 토출되게 된다.
나. 플로어 모드
플로어 모드는 도 9와 같이, 상기 기어샤프트(140)가 벤트모드 위치에서 시계방향으로 일정각도 회전함으로써, 상기 박판부재(150)의 제1도어부(151)는 디프로스트 벤트(112)와 페이스 벤트(113)를 동시에 폐쇄하고, 이때 상기 박판부재(150)의 개구부(154)가 플로어 벤트(114,115)에 위치하면서 플로어 벤트(114,115)를 개방하게 된다.
여기서, 상기 제2도어부(152)는 상기 구획벽(115)과 중첩되는 위치까지 내려가게 된다.
따라서, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀌게 된다.
상기 증발기(101)를 거치면서 냉각된 냉풍은 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 박판부재(150)에 의해 개방된 플로어 벤트(114,115)를 통해 차실내의 탑승자 발쪽으로 토출되게 된다.
다. 디프로스트 모드
디프로스트 모드는 도 10과 같이, 상기 기어샤프트(140)가 플로어모드 위치에서 시계방향으로 일정각도 추가 회전함으로써, 상기 박판부재(150)의 제1도어부(151)는 페이스 벤트(113)와 플로어 벤트(114,115)를 동시에 폐쇄하고, 이때, 상기 제1도어부(151)가 상기 디프로스트 벤트(112)를 벗어나므로 인해 디프로스트 벤트(112)가 개방된다.
여기서, 상기 제2도어부(152)와 개구부(154)는 상기 구획벽(115)과 중첩되는 위치까지 내려가게 된다.
따라서, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀌게 된다.
상기 증발기(101)를 거치면서 냉각된 냉풍은 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스 한 후 상기 박판부재(150)에 의해 개방된 디프로스트 벤트(112)를 통해 차실내의 유리창쪽으로 공급되어 성에를 제거하게 된다.
라. 바이레벨 모드와, 믹스 모드
바이레벨 모드는 도 11을 참고하여 간략히 설명하면, 상기 박판부재(150)의 개구부(154)가 페이스 벤트(113)와 플로어 벤트(114,115)에 걸쳐지게 위치하여 페이스 벤트(113)와 플로어 벤트(114,115)를 동시에 개방하는 모드이고,
믹스 모드는 도 12와 같이, 상기 박판부재(150)의 제1도어부(151) 중심이 페이스 벤트(113)측에 위치함에 따라 페이스 벤트(113)를 폐쇄하고, 디프로스트 벤트(112)와 플로어 벤트(114,115)를 동시에 개방하는 모드이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 공조케이스(110)의 내측면에 형성된 레일홈부(118)의 일측에 상기 박판부재(150)의 기어홈(155a)을 덮도록 실링벽(118a)을 형성하고 상기 실링벽(118a)과 인접한 박판부재(150)의 일측면에는 가이드벽(157)을 형성하여 공기의 리크를 방지하도록 한 구성을 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리피스 타입 공조장치, 좌,우 독립 공조장치 등 다양한 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.
100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 105: 도어
110: 공조케이스 110a: 좌측케이스
110b: 우측케이스 110c: 공기통로
111: 공기유입구
112: 디프로트스 벤트 113: 페이스 벤트
114,115: 플로어 벤트 116: 공기토출구
117: 구획벽 118: 레일홈부
118a: 실링벽 119: 슬라이딩홈
120: 온도조절도어
130: 모드도어 140: 기어샤프트
141: 기어부 150: 박판부재
151: 제1도어부 152: 제2도어부
153: 브릿지부 154: 개구부
155: 레일부 155a: 기어홈
156: 실링수단 157: 가이드벽
158: 가이드리브 159: 돌기부
160: 액츄에이터

Claims (12)

  1. 일측에는 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 유입된 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구(116)가 형성된 공조케이스(110)와,
    상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로(110c)상에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
    상기 공조케이스(110)내의 공기통로(110c) 또는 상기 공기토출구(116)측에 설치됨과 아울러 기어부(141)가 형성된 기어샤프트(140)와, 상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 맞물려 슬라이딩 작동하도록 양단부에 각각 복수개의 기어홈(155a)이 형성된 레일부(155)가 구비되어 상기 공기통로(110c) 또는 공기토출구(116)의 개도를 조절하는 박판부재(150)로 구성된 도어(105)와,
    상기 박판부재(150)의 레일부(155)와 마주하는 상기 공조케이스(110)의 내측면에 상기 레일부(155)의 단부를 슬라이딩 지지하도록 형성되는 레일홈부(118)와,
    상기 레일홈부(118) 일측의 공조케이스(110) 내측면에 형성되되 상기 레일부(155)의 기어홈(155a)을 덮도록 형성되어 상기 기어홈(155a)을 통해 공기가 리크되는 것을 방지하는 실링벽(118a)과,
    상기 공조케이스(110)와 박판부재(150) 중 적어도 어느 일측에 형성되어 상기 실링벽(118a)과 박판부재(150) 사이의 실링성을 향상시키는 실링수단(156)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링수단(156)은, 상기 실링벽(118a)의 단부와 인접한 상기 박판부재(150)의 일측면에 상기 레일부(155)의 길이방향을 따라 가이드벽(157)을 돌출 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 박판부재(150)의 가이드벽(157)과 대응하는 상기 공조케이스(110)의 내측면에는 상기 가이드벽(157)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩홈(119)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기어샤프트(140)의 기어부(141)와 마주하는 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측면에는 상기 기어부(141)가 상기 레일부(155)에 형성된 기어홈(155a)에 원활하게 맞물릴 수 있도록 가이드해주는 한 쌍의 가이드리브(158)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 레일홈부(118)와 상기 박판부재(150) 간에 마찰을 최소화 할 수 있도록, 상기 레일홈부(118)의 폭(W)은 상기 박판부재(150)의 두께 보다 크게 형성되고, 상기 레일홈부(118)에 삽입된 상기 박판부재(150)의 레일부(155) 일측면에는 상기 레일홈부(118)의 일측면에 안착되는 복수개의 돌기부(159)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판부재(150)에는 상기 박판부재(150)의 위치에 따라 특정 공기토출구(116)를 개방할 수 있도록 개구부(154)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판부재(150) 및 레일홈부(118)는 동일 반경을 갖도록 형성됨과 아울러 상기 박판부재(150)는 상기 각 공기토출구(116)에 밀착되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어(105)는, 상기 복수개의 공기토출구(116)를 개폐하는 모드도어(130)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일홈부(118)는, 디프로스트 벤트(112와, 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114,115)로 구성된 상기 복수개의 공기토출구(116)의 양측면을 따라 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기어샤프트(140)는, 상기 복수개의 공기토출구(116) 중 상기 페이스 벤트(113)의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)는, 좌,우로 분할 형성된 좌,우측케이스(110a,110b)가 조립되어 구성되며, 상기 도어(105)를 상기 좌,우측케이스(110a,110b)에 형성된 각 레일홈부(118)의 사이에 지지하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 돌기부(159)는, 상기 박판부재(150)의 레일부(155)를 따라 일정 간격 이격되어 복수개 형성되되 상기 레일부(155)의 하측면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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