KR20130060538A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20130060538A
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air conditioning
conditioning case
vehicle
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KR1020110126644A
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서정훈
이상기
김태완
정환명
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한라비스테온공조 주식회사
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Abstract

증발기뿐 아니라 제습 수단의 살균 및 탈취를 수행하도록 이온발생기의 배치를 최적화한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 공기유입구와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스와, 공조케이스의 내부 공기통로 상에 설치되는 증발기 및 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛을 포함하는 것으로서, 블로어 유닛에 의해 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하는 제습 수단과, 제습 수단의 상류 측에 배치되는 것으로 공조케이스의 내부로 이온을 발생시키는 제1 이온발생기 및 제습 수단의 하류 측에 배치되는 것으로 공조케이스의 내부로 이온을 발생시키는 제2 이온발생기를 구비한다. 따라서, 제습 수단 및 증발기의 살균 및 탈취 효과를 극대화할 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조 케이스 내의 살균 및 탈취를 수행하기 위해 이온을 발생시키는 이온 발생기를 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 공조케이스의 내부로 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 공조장치는, 송풍기 유닛, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛의 독립적인 구조에 따라, 3개의 유닛들이 독립적으로 구성되는 쓰리 피스 타입(Three piece type)과, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛이 공조 케이스에 내장되고 송풍기 유닛이 별도의 유닛으로 구성되는 세미 센터 타입(Semi center type) 및 3개의 유닛이 모두 단일의 공조 케이스에 내장되는 센터 마운팅 타입(Center mounting type)으로 구별된다.
한편, 공조장치에는 송풍기에 의해 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하기 위한 제습 수단이 구비되어 있다.
도 1은 종래의 제습 수단을 구비한 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 공조장치(1)는 공조케이스(2)의 내부에 제1 통로(3)를 구비하고, 제1 통로(3)의 상류 측 단부에는 외기 유입구(3a) 및 내기 유입구(3b)가 설치되며, 하류 측 단부에는 디프로스트벤트(3c), 페이스벤트(3d) 및 플로어벤트(3e)가 형성된다. 또한, 제1 통로(3)의 내부의 상류 측에는 송풍기(4)가 구비되며, 송풍기(4)가 구동될 때 외기 유입구(3a) 및 내기 유입구(3b)로부터 외기 또는 내기가 내외기 도어(5)에 의해 선택적으로 제1 통로(3)로 유입된다. 제1 통로(3)로 유입되는 공기의 대부분은 후술하는 바와 같이 제습 및 온도 조절된 후 벤트들(3c,3d,3e) 중 적어도 하나를 통해 차량 실내로 토출된다.
아울러, 공조케이스(2)의 내부에는 제2 통로(6)가 형성되며, 제2 통로(6)는 송풍기(4)로부터 하류 측에서 제1 통로(3)로부터 분기되어 있다. 따라서, 제2 통로(6)에는 송풍기(4)에 의해 제1 통로(3)로 유입된 공기의 일부가 유입되어 배출구(6a)를 통해 차량 외부로 배출된다. 또한, 제1 통로(3) 내에는 증발기(9), 히터코어(10) 및 템프 도어(11)가 구비되어, 제1 통로(3) 내의 공기가 온도조절된 후 벤트들(3c,3d,3e) 중 적어도 하나를 통해 차량 실내로 토출된다.
또한, 제1,2 통로(3,6)를 구획하는 격벽(2a)에는 모터 등의 동력원에 의해 회전되는 제습 수단(7)이 설치된다. 제습 수단(7)의 일부는 송풍기(4)의 하류 측의 제1 통로(3)에 위치하고, 다른 일부는 제2 통로(6)에 위치한다. 이 경우, 제2 통로(6) 상에서 제습 수단(7)의 인근에는 재생 히터(8)가 설치되어 있다. 또한, 제2 통로(6)의 분기부에는 스로틀부(12)가 구비되며, 스로틀부(12)는 공기의 유동 면적을 작게하여 통기 저항을 발생시킴으로써 제2 통로(6) 내의 압력을 낮게 억제한다. 즉, 공간(S3)의 압력이 공간(S1)의 압력보다 낮게 억제되고, 공간(S4)의 압력이 공간(S2)의 압력보다 낮게 억제된다.
하지만, 종래의 차량용 공조장치는 제습 수단(7)을 살균 및 탈취하기 위한 수단이 없었기 때문에, 탑승자가 제습 수단(7)에서 발생될 수 있는 각종 균과 악취에 그대로 노출되는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 증발기뿐 아니라 제습 수단의 살균 및 탈취를 수행하도록 이온발생기의 배치를 최적화한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 공기유입구와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스와, 공조케이스의 내부 공기통로 상에 설치되는 증발기 및 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛을 포함하는 것으로서, 블로어 유닛에 의해 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하는 제습 수단과, 제습 수단의 상류 측에 배치되는 것으로 공조케이스의 내부로 이온을 발생시키는 제1 이온발생기 및 제습 수단의 하류 측에 배치되는 것으로 공조케이스의 내부로 이온을 발생시키는 제2 이온발생기를 구비한다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 공기유입구와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스와, 공조케이스의 내부 공기통로 상에 설치되는 증발기 및 공기유입구 측에 설치되어 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛을 포함하는 것으로서, 공조케이스의 내부로 이온을 발생시키는 이온발생기를 구비하고, 이온발생기의 하류 측에 블로어 유닛에 의해 공조케이스의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하는 제습 수단이 있는 경우, 이온발생기의 출력 전압을 상승시키는 전압 상승 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 이온발생기를 다수개로 구비하고 각각의 배치 위치를 최적화함으로써, 제습 수단 및 증발기의 살균 및 탈취 효과를 극대화할 수 있는 매우 유용한 발명이다.
아울러, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 이온발생기를 단일개로 구비하고 출력 전압을 향상시킴으로써, 이온발생기의 개수를 최소화하면서도 제습 수단 및 증발기의 살균 및 탈취를 효율적으로 동시에 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 제습 수단을 구비한 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 분리 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 제습 수단을 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 이온발생기를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 온도조절 도어(103)와, 블로어 유닛(190)과, 제습 수단(170)과, 제1 이온발생기(200) 및 제2 이온발생기(200a)를 포함한다.
공조케이스(110)는 입구측에 공기유입구(119)가 형성되고, 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며, 내부에 공기유입구(119)와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된다. 이 경우, 공기토출구는 디프로스트벤트(113), 페이스벤트(112) 및 플로어벤트(111)로 이루어진다. 증발기(101) 및 히터코어(102)는 공조케이스(110)의 내부 공기통로 상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치된다.
블로어 유닛(190)은 공조케이스(110)의 공기유입구(119) 측에 설치되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍한다. 본 실시 예에서는 차량용 공조장치(100)가 공조케이스(110)의 내부에 증발기(101) 및 히터코어(102)가 단일의 유닛으로 구성되고, 블로어 유닛(190)이 별도의 유닛으로 구성되어 공조케이스(110)에 결합된 형태인 세미 센터 타입(Semi center type)으로 구성되었다.
또한, 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절을 위한 온도조절 도어(103)가 설치되며, 온도조절 도어(103)는 히터코어(102)를 바이패스 하는 공기통로와 히터코어(102)를 통과하는 공기통로의 개도를 조절한다. 아울러, 증발기(101)를 거친 후 히터코어(102)를 선택적으로 거친 공기를 차실내의 특정 위치와 연통하는 각 덕트로 선택적으로 배분할 수 있도록 각각의 디프로스트벤트(113), 페이스벤트(112) 및 플로어벤트(111)에는 다수의 모드도어(116,115,114)가 설치되어 다양한 공조모드를 수행하게 된다. 또한, 블로어 유닛(190)은 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 구성되고, 내부에는 유입된 공기를 공조케이스(110) 측으로 송풍하도록 송풍팬(191)이 설치된다.
제습 수단(170)은 블로어 유닛(190)에 의해 공조케이스(110)의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 제습 수단을 도시한 사시도로서, 도 4를 참조하면 제습 수단(170)은 제습 로터(171)와, 동력전달 벨트(172)와, 로터 구동모터(173) 및 가열수단(174)을 포함한다.
제습 로터(171)는 블로어 유닛(190)에 의해 공조케이스(110)의 내부로 유입되는 공기 중에 함유된 습기를 흡착하여 공조케이스(110)의 외부로 습기를 배출하기 위한 것으로, 공조케이스(110)의 내부에 일부가 삽입되어 회전 가능하게 이루어진다. 즉, 제습 로터(171)는 원판 형상으로 이루어져, 일부가 공조케이스(110)의 내부에 삽입되고 다른 일부는 공조케이스(110)의 외부로 노출되어 있다. 이와 같이 구성되는 제습 로터(171)는 공조케이스(110)의 내부 공기에 함유된 습기를 흡착하여, 회전 및 후술할 가열수단(174)에 의해 공조케이스(110)의 외부에서 습기를 배출한다.
동력전달 벨트(172)는 제습 로터(171)의 외주면을 감싸 후술할 로터 구동모터(173)와 연결함으로써, 로터 구동모터(173)의 동력을 제습 로터(171)로 전달한다. 로터 구동모터(173)는 제습 로터(171)가 회전되도록 동력을 제공한다. 로터 구동모터(173)는 공간 상에 떠 있는 형태로 도시되었으나, 공조케이스(110)의 외측이나 다른 구성물에 적절히 고정될 수 있다. 가열수단(174)은 제습 로터(171)의 노출 부위 인근에 배치됨으로써, 공조케이스(110) 내부에서 흡착된 습기를 제거하는 기능을 수행한다. 가열수단(174)은 별도의 장치일 수 있으며, 엔진룸으로부터 나오는 온기를 이용하도록 구현되는 것도 가능하다.
제1 이온발생기(200)는 제습 수단(170)의 상류 측에 배치되는 것으로, 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시킨다. 아울러, 제2 이온발생기(200a)는 제습 수단(170)의 하류 측에 배치되는 것으로, 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시킨다. 제1 이온발생기(200) 및 제2 이온발생기(200a)는 공조케이스(110) 내부로 이온을 발생시킴에 따라, 공조케이스(110)의 내부를 살균 및 탈취하게 된다.
이 경우, 제1 이온발생기(200)는 제습 수단(170)의 상류 측에 배치됨에 따라, 제1 이온발생기(200)에 의해 발생된 이온이 직접적으로 제습 수단(170)의 살균 및 탈취를 수행할 수 있게 된다. 아울러, 제2 이온발생기(200a)는 제습 수단(170)의 하류 측에 배치됨에 따라, 제습 수단(170)을 통과하면서 살균 및 탈취를 수행 완료한 제1 이온발생기(200)에서 발생된 이온에 영향을 받지 않으면서 제습 수단(170) 하류의 공기를 살균 및 탈취할 수 있다.
이 경우, 제습 수단(170)은 상기 증발기(101)의 상류 측에 배치되고, 제2 이온발생기(200a)는 제습 수단(170)과 증발기(101)의 사이에 배치된다. 이러한 구성을 통해, 제1 이온발생기(200)는 제습 수단(170)을 제2 이온발생기(200a)는 증발기(101)를 각각 살균 및 탈취함으로써 제습 수단(170) 및 증발기(101)의 제습 성능을 모두 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 이온발생기를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하여 제1 이온발생기(200) 및 제2 이온발생기(200a)의 상세 구조를 설명하기로 하며, 제1 이온발생기(200)와 제2 이온발생기(200a)의 구조는 동일하므로 제1 이온발생기(200)의 구조만을 설명한다. 제1 이온발생기(200)는 본체(281)와, 본체(281)로부터 연장 형성되어 이격 배치된 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)을 구비한다. 이 경우, 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)은 서로 마주보게 배치된다.
아울러, 제1 이온발생기(200)의 본체(281)는 공조케이스(110)의 외측에 결합되며, 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)은 공조케이스(110)를 관통하여 공조케이스(110)의 내부까지 연장된다. 즉, 공조케이스(110)의 외측에 고정된 본체(281)로부터 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)이 연장 형성되고, 공조케이스(110)에는 결합 홀(109)이 형성되어 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)이 결합 홀(109)을 통해 공조케이스(110)의 내부에 배치된다. 따라서, 제1 이온발생기(200)를 설치하기 위한 추가적인 공간을 요구하지 않고, 제1 이온발생기(200)의 설치 위치가 협소할 경우에도 조립 및 분리가 용이하며 유지보수가 용이하다. 또한, 제1 이온발생기(200)는 제1,2 방전 전극(282)(283)을 통해 양이온 또는 음이온을 발생시킨다. 이로 인해, 제습 수단(170)와 증발기(101) 및 실내 토출 공기의 살균 및 탈취를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다. 도 6에 도시된 실시 예는 전술한 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다. 즉, 도 6에 도시된 실시 예는 단일의 이온발생기를 구비하며, 단일의 이온발생기를 통해 제습 수단 및 증발기의 살균 및 탈취를 동시에 수행하도록 구성된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 단일의 이온발생기(200) 및 전압 상승 제어부(미도시)를 포함한다.
이온발생기(200)는 제습 수단(170)의 상류 측에 배치되는 것으로, 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시킨다. 이 경우, 이온발생기(200)의 상세 구조는 전술한 실시 예와 동일하다. 전압 상승 제어부는 이온발생기(200)의 출력 전압을 상승시키는 기능을 수행한다. 즉, 전압 상승 제어부는 필요에 따라 이온발생기(200)의 출력 전압을 높게 또는 낮게 제어할 수 있다.
결국, 제습 수단(170)의 상류 측에 단일의 이온발생기(200)를 설치하고, 이온발생기(200)의 출력 전압을 높게 함으로써, 이온발생기(200)의 개수를 줄임과 동시에 단일의 이온발생기(200)로 제습 수단(170) 및 증발기(101)의 살균 및 탈취를 동시에 그리고 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
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.
100 : 차량용 공조장치 101 : 증발기
102 : 히터코어 103 : 온도조절 도어
110 : 공조케이스 119 : 공기유입구
170 : 제습 수단 171 : 제습 로터
200 : 제1 이온발생기 200a : 제2 이온발생기
281 : 본체 282 : 제1 방전 전극
283 : 제2 방전 전극

Claims (5)

  1. 입구측에 공기유입구(119)가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 상기 공기유입구(119)와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로 상에 설치되는 증발기(101) 및 상기 공기유입구(119) 측에 설치되어 상기 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛(190)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 블로어 유닛(190)에 의해 상기 공조케이스(110)의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하는 제습 수단(170);
    상기 제습 수단(170)의 상류 측에 배치되는 것으로, 상기 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시키는 제1 이온발생기(200); 및
    상기 제습 수단(170)의 하류 측에 배치되는 것으로, 상기 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시키는 제2 이온발생기(200a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제습 수단(170)은 상기 증발기(101)의 상류 측에 배치되고,
    상기 제2 이온발생기(200a)는 상기 제습 수단(170)과 상기 증발기(101)의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 이온발생기(200) 및 제2 이온발생기(200a)는:
    상기 공조케이스(110)의 외측에 결합되는 본체(281);
    상기 공조케이스(110)를 관통하여 상기 공조케이스(110)의 내부까지 연장되며, 서로 이격 배치되는 제1 방전 전극(282) 및 제2 방전 전극(283)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 이온발생기(200) 및 제2 이온발생기(200a)는,
    상기 제1,2 방전 전극(282)(283)을 통해 양이온 또는 음이온을 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 입구측에 공기유입구(119)가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에 상기 공기유입구(119)와 공기토출구를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로 상에 설치되는 증발기(101) 및 상기 공기유입구(119) 측에 설치되어 상기 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어 유닛(190)을 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 내부로 이온을 발생시키는 이온발생기(200)를 구비하고,
    상기 이온발생기(200)의 하류 측에 상기 블로어 유닛(190)에 의해 상기 공조케이스(110)의 내부로 유입되는 공기를 제습 처리하는 제습 수단(170)이 있는 경우, 상기 이온발생기(200)의 출력 전압을 상승시키는 전압 상승 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150056131A (ko) * 2013-11-15 2015-05-26 한라비스테온공조 주식회사 이온 발생기를 구비한 차량용 공조장치

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