KR20130021786A

KR20130021786A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20130021786A
Application number: KR1020110084258A
Authority: KR
Inventors: 맹찬주; 진수용
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-03-06
Also published as: KR101737908B1

Abstract

중량 및 원가의 상승 없이 수직 방향으로의 힘에 대해 높은 강도를 유지할 수 있도록 구조가 개선된 격벽을 갖는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 차량 실내의 중앙 측으로 공기를 토출하기 위한 센터 벤트와 센터 벤트의 양측에 배치되어 차량 실내의 양 사이드 측으로 공기를 토출하기 위한 사이드 벤트를 구획하도록 격벽이 구비된 공조 케이스를 포함하는 것으로서, 격벽은 센터 벤트와 사이드 벤트를 구획하기 위한 격벽 본체 및 격벽 본체에 형성되어 격벽 본체에 가해지는 수직 방향으로의 힘에 대한 강도를 보강하기 위한 강도 보강부를 구비한다. 따라서, 수직 방향의 하중에 대한 강도가 보강되고, 사출이나 국소 집중하중 등으로 발생되는 변형이 억제되어 상단의 덕트 매칭면과 하단의 도어 실링면의 형상이 균일하게 유지되며, 전체적인 격벽의 두께는 증가되어 강도는 증대되면서도 살빼기 리브 구조를 통해 중량이 절감될 뿐 아니라, 기존 금형 제작 방식으로 제작 가능하여 추가적인 비용의 증가가 없다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조 케이스로부터 토출되는 공기를 사이드 벤트 및 센터 벤트로 구획하는 격벽을 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 난방 또는 냉방하는 장치이다.

즉, 차량용 공조장치는 송풍기에 의해 차량 실내로 공기가 유입되고, 유입된 공기는 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator)를 통과한 후 템프도어의 개폐에 따라 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과하여, 도어에 의해 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍되도록 구성된다.

이러한 차량용 공조장치의 형식은 여러 가지가 있으나 송풍기, 증발기 및 히터코어의 3개의 유닛이 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 및 히터코어가 하나의 공조 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type)과, 송풍기, 증발기 및 히터코어가 모두 하나의 공조 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 분류할 수 있다.

도 1은 종래의 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따른 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치의 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치는 공조 케이스(10)와, 블로어 유닛(미도시)과, 증발기(15) 및 히터코어(16)와, 템프 도어(17)로 구성된다.

공조 케이스(10)는 입구 측에 공기유입구(11)를 구비하고, 출구 측에 다수의 공기토출구를 구비한다. 공기토출구는 공기유입구(11)로부터 이어져 안내벽(12)에 의해 구획되며, 구획된 공기의 일부는 디프로스트 벤트(18) 및 페이스 벤트(19)로 안내되고 구획된 공기의 다른 일부는 플로어 벤트(20,21)로 안내되어 다수의 도어들에 의해 선택적으로 차량 실내로 토출된다.

블로어 유닛은 공조 케이스(10)의 공기유입구(11)에 설치되며, 증발기(15) 및 히터코어(16)는 블로어 유닛의 근방에 설치되는 것으로, 공조 케이스(10)의 내부에 순차로 배치됨으로써 블로어 유닛에 의해 공조 케이스(10)의 내부로 송풍되어 유입되는 공기를 냉각 및 가열한다. 템프 도어(17)는 증발기(15)와 히터코어(16)의 사이에 회동 가능하게 설치되어, 공기유입구(11)로부터 증발기(15)를 통과한 공기가 히터코어(16)를 우회하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(16)를 통과하는 온풍통로(P2)를 선택적으로 개폐시킨다.

아울러, 디프로스트 벤트(18), 페이스 벤트(19) 및 플로어 벤트(20,21)에는, 냉,난방 모드 시 디프로스트 모드, 페이스 모드, 플로어 모드 등의 각 송풍 모드에 따라 선택적으로 벤트들(18,19,20,21)을 개폐하기 위한 디프로스트벤트 도어(22), 페이스벤트 도어(23) 및 플로어벤트 도어(24)가 각각 회동 가능하게 연결되어 있다.

이와 같이 구성되는 차량용 공조장치에 따르면, 블로어 유닛의 송풍기에 의해 공조 케이스(10) 내부로 유입되어 증발기(15)를 통과한 공기가 템프 도어(17)의 회동에 의해 히터코어(16)를 선택적으로 통과하여 가열 또는 냉각되며, 이와 같이 가열 또는 냉각된 공기가 도어들(22,23,24)의 개폐 동작에 의해 각 벤트들(18,19,20,21)을 통해 차량 실내로 토출됨으로써 냉,난방이 이루어진다.

이 경우, 공조 케이스(10)는 좌측 케이스(10a) 및 우측 케이스(10b)로 구성되며, 좌측 케이스(10a) 및 우측 케이스(10b)는 서로 결합된다. 아울러, 공조 케이스(10)의 상부에는 페이스 벤트(19)가 형성된다. 페이스 벤트(19)는 센터 벤트(Center Vent, 19c) 및 사이드 벤트(Side Vent, 19a,19b)로 구성된다. 센터 벤트(19c)는 차량 앞좌석의 중앙부, 즉 운전석 측과 보조석 측에 냉,온풍을 토출하기 위한 것이며, 사이드 벤트(19a,19b)는 센터 벤트(19c)의 외측에 형성되는 것으로 차량 앞좌석의 양 측면, 즉 운전석의 사이드 측과 보조석의 사이드 측으로 냉,온풍을 토출하기 위한 것이다.

도 3은 도 1의 B-B선을 따른 종래의 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 전술한 센터 벤트(19c)와 사이드 벤트(19a,19b)는 센터 벤트(19c)의 양측에 서로 일정 간격 이격된 한 쌍의 격벽(19d,19e)에 의해 구획되며, 하나의 격벽(19d)은 좌측 케이스(10a)에 형성되고 다른 하나의 격벽(19e)은 우측 케이스(10b)에 형성된다. 아울러, 격벽(19d,19e)의 상부는 차량 실내와 연통되기 위한 덕트(미도시)와 매칭되어 결합되고, 격벽(19d,19e)의 하부에는 페이스벤트 도어(23)가 회동 가능하게 설치되어 있다.

이 경우, 격벽(19d,19e)은 각각, 상단에는 덕트와 결합되기 위한 덕트 매칭면(191)이 형성되고 하단에는 도어와의 실링을 위한 도어 실링면(192)이 형성된다. 즉, 덕트(19d,19e)의 상부 및 하부에 각각 형성된 덕트 매칭면(191) 및 도어 실링면(192)은 평면으로 형성되며, 덕트(19d,19e)의 중앙부는 상,하부에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되어, 전체적으로 덕트(19d,19e)는 단면이 "ㄷ"자 형상으로 이루어지게 된다.

하지만, 종래의 차량용 공조장치는 도 4에 도시된 것처럼, 격벽(19d,19e)의 상부에 덕트가 결합되어 덕트의 하중 등에 의해 상,하 방향으로 수직 힘이 작용한다. 이 경우, 격벽(19d,19e)의 전술한 구조는 수직 방향으로의 힘에 취약한 구조이며, 이로 인해 격벽(19d,19e)이 좌우 방향으로의 굴곡과 같은 변형이 일어나거나 파손되는 문제점이 발생한다.

아울러, 격벽(19d,19e)의 중앙부의 두께가 2mm ~ 3mm 정도의 수준으로 얇아 사출 성형 이후 변형이 발생될 우려가 있다. 만약, 격벽(19d,19e)의 두께를 늘려 강도를 보강하고자 할 경우에는 격벽(19d,19e)의 중량이 증가하며 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 중량 및 원가의 상승 없이 수직 방향으로의 힘에 대해 높은 강도를 유지할 수 있도록 구조가 개선된 격벽을 갖는 차량용 공조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 차량 실내의 중앙 측으로 공기를 토출하기 위한 센터 벤트와 센터 벤트의 양측에 배치되어 차량 실내의 양 사이드 측으로 공기를 토출하기 위한 사이드 벤트를 구획하도록 격벽이 구비된 공조 케이스를 포함하는 것으로서, 격벽은 센터 벤트와 사이드 벤트를 구획하기 위한 격벽 본체 및 격벽 본체에 형성되어 격벽 본체에 가해지는 수직 방향으로의 힘에 대한 강도를 보강하기 위한 강도 보강부를 구비한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 격벽에 다수의 수직 리브를 추가하여 수직 방향의 하중에 대한 강도가 보강되고, 이로 인해 사출이나 국소 집중하중 등으로 발생되는 변형이 억제되어 상단의 덕트 매칭면과 하단의 도어 실링면의 형상이 균일하게 유지되며, 전체적인 격벽의 두께는 증가되어 강도는 증대되면서도 살빼기 리브 구조를 통해 중량이 절감될 뿐 아니라, 기존 금형 제작 방식으로 제작 가능하여 추가적인 비용의 증가가 없는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 종래의 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치의 단면도이며,
도 3은 도 1의 B-B선을 따른 종래의 세미 센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치의 단면도이고,
도 4는 종래의 격벽에 가해지는 수직 방향으로의 힘을 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 D-D선을 따른 차량용 공조장치의 단면도이며,
도 7은 도 5의 F-F선을 따른 차량용 공조장치의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조 케이스의 격벽 부위를 도시한 사시도이며,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 사시도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 측면도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 정면도이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 격벽의 정면도이며,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 격벽의 정면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 D-D선을 따른 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 공조 케이스(70)와, 블로어 유닛(미도시)과, 증발기(61) 및 히터코어(62)와, 템프 도어(63)로 구성된다.

공조 케이스(70)는 입구 측에 공기유입구(76)를 구비하고, 출구 측에 다수의 공기토출구를 구비한다. 공기토출구는 공기유입구(76)로부터 이어져 안내벽(77)에 의해 구획되며, 구획된 공기의 일부는 디프로스트 벤트(781) 및 페이스 벤트(782)로 안내되고 구획된 공기의 다른 일부는 플로어 벤트(783,784)로 안내되어 다수의 도어들에 의해 선택적으로 차량 실내로 토출된다.

블로어 유닛은 공조 케이스(70)의 공기유입구(76)에 설치되며, 증발기(61) 및 히터코어(62)는 블로어 유닛의 근방에 설치되는 것으로, 공조 케이스(70)의 내부에 순차로 배치됨으로써 블로어 유닛에 의해 공조 케이스(70)의 내부로 송풍되어 유입되는 공기를 냉각 및 가열한다. 템프 도어(63)는 증발기(61)와 히터코어(62)의 사이에 회동 가능하게 설치되어, 공기유입구(76)로부터 증발기(61)를 통과한 공기가 히터코어(62)를 우회하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(62)를 통과하는 온풍통로(P2)를 선택적으로 개폐시킨다.

아울러, 디프로스트 벤트(781), 페이스 벤트(782) 및 플로어 벤트(783,784)에는, 냉,난방 모드 시 디프로스트 모드, 페이스 모드, 플로어 모드 등의 각 송풍 모드에 따라 선택적으로 벤트들(781,782,783,784)을 개폐하기 위한 디프로스트벤트 도어(785), 페이스벤트 도어(786) 및 플로어벤트 도어(787)가 각각 회동 가능하게 연결되어 있다.

이와 같이 구성되는 차량용 공조장치에 따르면, 블로어 유닛의 송풍기에 의해 공조 케이스(70) 내부로 유입되어 증발기(61)를 통과한 공기가 템프 도어(63)의 회동에 의해 히터코어(62)를 선택적으로 통과하여 가열 또는 냉각되며, 이와 같이 가열 또는 냉각된 공기가 도어들(785,786,787)의 개폐 동작에 의해 각 벤트들(781,782,783,784)을 통해 차량 실내로 토출됨으로써 냉,난방이 이루어진다.

이 경우, 공조 케이스(70)는 좌측 케이스(70a) 및 우측 케이스(70b)로 구성되며, 좌측 케이스(70a) 및 우측 케이스(70b)는 서로 결합되어 하나의 공조 케이스(70)를 이룬다. 아울러, 공조 케이스(70)의 상부에는 페이스 벤트(782)가 형성되어 있다. 페이스 벤트(782)는 센터 벤트(71) 및 사이드 벤트(73,74)로 구성된다. 센터 벤트(71)는 차량 실내의 중앙 측, 즉 운전석 측과 보조석 측에 냉,온풍을 토출하기 위한 것이며, 사이드 벤트(73,74)는 센터 벤트(71)의 양측에 배치되는 것으로 차량 실내의 양 사이드 측, 즉 운전석의 사이드 측과 보조석의 사이드 측으로 냉,온풍을 토출하기 위한 것이다.

도 7은 도 5의 F-F선을 따른 차량용 공조장치의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 센터 벤트(71)와 사이드 벤트(73,74)는 센터 벤트(71)의 양측에 서로 일정 간격 이격된 한 쌍의 격벽(75)에 의해 구획되며, 하나의 격벽(75)은 좌측 케이스(70a)에 형성되고 다른 하나의 격벽(75)은 우측 케이스(70b)에 형성된다. 아울러, 격벽(75)의 상부는 차량 실내와 연통되기 위한 덕트(미도시)와 매칭되어 결합되고, 격벽(75)의 하부에는 페이스벤트 도어(786)가 회동 가능하게 설치되어 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조 케이스의 격벽 부위를 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 측면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 격벽의 정면도이다.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 격벽(75)은 격벽 본체(80) 및 강도 보강부(90)를 구비한다.

격벽 본체(80)는 센터 벤트(71)와 사이드 벤트(73,74)를 구획하기 위한 것으로, 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어진다. 격벽 본체(80)의 상단은 덕트와 매칭되어 덕트를 안착시키는 것으로, 기밀을 위해 격벽 본체(80)의 상단에 씰(미도시)이 접착되고 씰의 상부에 덕트가 위치된다. 아울러, 격벽 본체(80)의 하부에는 페이스벤트 도어(786)가 위치한다. 결국, 격벽 본체(80)는 덕트를 하부에서 지지함으로써 수직 방향으로 덕트의 하중에 대한 힘을 받는다.

강도 보강부(90)는 격벽 본체(80)에 형성되어, 격벽 본체(80)에 가해지는 수직 방향으로의 힘에 대한 강도를 보강한다. 이와 같이, 판 형상의 격벽 본체(80)에 강도 보강부(90)가 구비됨으로써, 격벽 본체(80)에 가해지는 수직 방향으로의 하중이 분산된다. 따라서, 사출이나 국소 집중 하중에 의한 굴곡, 파손 등의 변형이 억제되어, 격벽(75) 상단의 덕트 매칭면과 하단의 실링면의 형상이 균일하게 유지된다.

아울러, 강도 보강부(90)는 다수의 리브(91)를 포함한다. 리브(91)는 격벽 본체(80)로부터 측방으로 돌출되게 연장되고, 수직 방향으로 길게 형성되며, 각각이 이격되게 배치된다. 따라서, 각각 소정 간격 이격 배치된 다수의 리브(91)들이 격벽 본체(80)의 수직 방향으로의 강도를 보강함과 동시에, 강도 보강부(90)가 부가됨으로 인해 증가할 수 있는 격벽(75)의 전체적인 중량을 절감하는 효과를 갖는다.

이 경우, 격벽(75)은 도어 실링부(85)를 더 구비한다. 도어 실링부(85)는 리브(91)들의 하단에 형성되는 것으로, 페이스벤트 도어(786)와 실링되기 위해 평면으로 형성된다. 즉, 도어 실링부(85)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로, 격벽 본체(80)의 하단으로부터 "ㄴ"자 형상으로 직교되게 리브(91)가 형성된 측으로 연장된다. 아울러, 도어 실링부(85)의 하면은 페이스벤트 도어(786)와 실링되기 위해 평면으로 이루어지며, 도어 실링부(85)의 상면은 리브(91)들의 하단이 접촉되게 형성된다.

이와 같이 구성되는 격벽(75)은 공조 케이스(70)와 일체로 형성되는 것으로, 공조 케이스(70)의 사출 성형 시 금형의 단순 설계 변경을 통해 용이하게 형성 가능하다. 이 경우, 리브(91)들은 격벽 본체(80)로부터 센터 벤트(71,72)측으로 돌출되게 형성되며, 리브(91)들 각각의 사이는 좌측 케이스(70a)와 우측 케이스(70b)의 결합 방향을 향해 개구된다. 결국, 좌측 케이스(70a)에 형성된 격벽(75)의 리브(91)와 우측 케이스(70b)에 형성된 격벽(75)의 리브(91)는 서로 마주 보게 형성된다. 또한, 리브(91)들 각각의 사이는 상부를 향해 개구되게 형성된다.

따라서, 사출 성형 시 금형 빼기가 용이마며, 기존 금형 제작 방식을 그대로 적용하여 리브(91)를 형성할 수 있게 된다.

또한, 리브(91)들의 상단은 격벽 본체(80)의 상단과 동일 평면상에 위치한다. 따라서, 리브(91)들의 상단에 덕트가 매칭되어 안착되므로 수직 하중을 더욱 효율적으로 분산할 수 있다.

한편, 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 격벽의 정면도로서, 도 12를 참조하면, 격벽(75)은 덕트 매칭부(86)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 덕트 매칭부(86)는 격벽 본체(80) 및 리브(91)들의 상단에 지지되며, 덕트와 매칭되기 위해 평면으로 형성된다. 이러한 구조를 통해, 덕트 매칭부(86)가 격벽 본체(80) 및 리브(91)들에 가해지는 하중을 더욱 효율적으로 분산하게 된다.

한편, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 격벽의 정면도로서, 강도 보강부(90)는 보조 리브(92)를 더 구비할 수 있다. 보조 리브(92)는 리브(91)들의 사이를 연결하는 것으로 리브(91)들의 길이 방향에 대해 수직으로 교차되게 형성된다. 따라서, 격벽(75)이 격자 형태의 리브들을 구비하여 구조적으로 더욱 안정된 강도를 갖는다.

지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

70 : 공조 케이스 71 : 센터 벤트
73,74 : 사이드 벤트 75 : 격벽
80 : 격벽 본체 90 : 강도 보강부
91 : 리브 85 : 도어 실링부

Claims

차량 실내의 중앙 측으로 공기를 토출하기 위한 센터 벤트(71)와 상기 센터 벤트(71)의 양측에 배치되어 차량 실내의 양 사이드 측으로 공기를 토출하기 위한 사이드 벤트(73,74)를 구획하도록 격벽(75)이 구비된 공조 케이스(70)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 격벽(75)은:
상기 센터 벤트(71)와 상기 사이드 벤트(73,74)를 구획하기 위한 격벽 본체(80); 및
상기 격벽 본체(80)에 형성되어, 상기 격벽 본체(80)에 가해지는 수직 방향으로의 힘에 대한 강도를 보강하기 위한 강도 보강부(90)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 강도 보강부(90)는,
상기 격벽 본체(80)로부터 측방으로 돌출되게 연장되되 수직 방향으로 길게 형성되며 각각이 이격되게 배치된 다수의 리브(91)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 격벽(75)은,
상기 리브(91)들의 하단에 도어와 실링되기 위해 평면으로 형성된 도어 실링부(85)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 공조 케이스(70)는 좌측 케이스(70a) 및 우측 케이스(70b)가 서로 결합되어 이루어지고,
상기 리브(91)들은 상기 격벽 본체(80)로부터 상기 센터 벤트(71)측으로 돌출되게 형성되며, 상기 리브(91)들 각각의 사이는 상기 좌측 케이스(70a)와 우측 케이스(70b)의 결합 방향을 향해 개구된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 리브(91)들 각각의 사이는 상부를 향해 개구되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 리브(91)들의 상단은 상기 격벽 본체(80)의 상단과 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 격벽(75)은,
상기 리브(91)들의 상단에 덕트와 매칭되기 위해 평면으로 형성된 덕트 매칭부(86)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 강도 보강부(90)는,
상기 리브(91)들의 사이를 연결하는 것으로 상기 리브(91)들의 길이 방향에 대해 수직으로 교차되게 형성된 보조 리브(92)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.