KR20140001400A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

사이드 벤트 측으로 토출되는 공기가 센터 벤트 측으로 역류하는 것을 방지하도록 도어가 추가로 구비된 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 입구측에는 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트 및 페이스 벤트로부터 분기되는 콘솔 벤트가 형성되는 공조케이스를 포함하며, 페이스 벤트가 센터 벤트 및 사이드 벤트로 구성되는 것으로서, 사이드 벤트를 통하여 콘솔 벤트 측으로 토출되는 공기가 센터 벤트 측으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지 도어를 포함한다. 따라서, 벤트 도어가 페이스 벤트를 폐쇄한 상태에서 사이드 벤트를 통하여 콘솔 벤트로 토출되는 공기의 일부가 다시 센터 벤트로 역류한 후 차량 실내로 토출되는 현상을 원천 봉쇄할 수 있다. 이로 인해, 비교적 간단한 구성으로도 탑승자가 의도치 않게 센터 벤트를 통한 토출 공기에 노출되는 것을 방지하여 탑승자에게 불쾌감을 주는 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 실내의 후석 측으로 공기를 토출시키기 위한 콘솔 벤트를 구비하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.
이러한 차량용 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.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 세미 센터 타입의 차량용 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 설치된 공조케이스(10)와, 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와, 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되며 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함한다.
또한, 히터코어(3)의 후방측 온풍유로(P2)와 플로어 벤트(12c,12d)의 사이에는 격벽(17)이 형성되어 서로 구획되어 있다. 이 경우, 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분기된다. 아울러, 페이스 벤트(12b)는 차량 실내의 중앙측과 양측으로 각각 공기를 분할하여 토출할 수 있도록 센터 벤트(12f)와, 사이드 벤트(12g)로 분할 형성된다.
그리고, 앞좌석과 뒷좌석의 온도차가 심하기 때문에 이를 해소하기 위하여 플로어 벤트(12c,12d)의 후측에는 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시)측으로 공기의 토출을 유도하여 뒷좌석 공간으로 공조 공기를 공급하는 콘솔 벤트(12e)가 설치된다. 콘솔 벤트(12e)는 페이스 벤트(12b)로부터 분기되어 형성되며, 페이스 벤트(12b)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스 측으로 가이드하여 차량 뒷좌석 공간을 냉,난방하게 된다. 이 경우, 콘솔 벤트(12e)의 입구측에는 페이스 벤트(12b)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔 벤트(12e)측으로 원활하게 가이드하는 가이드 벽(20)이 돌출 형성된다.
이와 같이 구성되는 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 온도조절도어(15)는 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄한다. 이에 따라, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC) 측으로 유동하고, 이후 소정의 공조모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 온도조절도어(15)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방한다. 이에 따라, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC) 측으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 디프로스트 도어(16a), 벤트 도어(16b) 및 플로어 도어(16c)로 구성되는 다수의 모드 도어에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
또한, 최대냉방모드가 아닌 냉방모드, 즉 1/2냉방모드가 가동될 경우에는, 온도조절도어(15)는 중립위치로 회전하여 믹싱챔버(MC)에 대하여 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉기와 히터코어(3)를 거친 온기가 믹싱챔버(MC) 측으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공조모드에 따라 모드 도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출된다.
한편, 최대냉방모드, 최대난방모드, 1/2냉방모드시, 페이스 벤트(12b)로 공급되는 공기 중 일부는 페이스 벤트(12b)를 통해 차실내로 토출되어 앞좌석 공간을 냉,난방하게 되고, 일부는 가이드 벽(20)을 통해 콘솔 벤트(12e)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방측으로 토출되어 뒷좌석 공간을 냉,난방하게 된다.
이 경우, 종래의 차량용 공조장치(1)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 벽(20)과 벤트 도어(16b)의 재질이 모두 합성 수지 재질로 이루어져 서로 이격되게 소정의 간격을 유지해야 하며, 콘솔 벤트(12e) 측으로의 풍량을 확보하기 위해 사이드 벤트(12g) 측으로 항시 공기를 토출하는 구조를 갖는다. 하지만, 사이드 벤트(12g) 측으로 항시 공기를 토출하는 구조로 인해, 벤트 도어(16b)가 폐쇄된 상태에서도 토출된 공기가 센터 벤트(12f) 측으로 역류되는 현상이 발생하였으며, 결국 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 사이드 벤트 측으로 토출되는 공기가 센터 벤트 측으로 역류하는 것을 방지하도록 도어가 추가로 구비된 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 입구측에는 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트 및 페이스 벤트로부터 분기되는 콘솔 벤트가 형성되는 공조케이스를 포함하며, 페이스 벤트가 센터 벤트 및 사이드 벤트로 구성되는 것으로서, 사이드 벤트를 통하여 콘솔 벤트 측으로 토출되는 공기가 센터 벤트 측으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지 도어를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 역류방지 도어를 구비하여 벤트 도어가 페이스 벤트를 폐쇄한 상태에서 사이드 벤트를 통하여 콘솔 벤트로 토출되는 공기의 일부가 다시 센터 벤트로 역류한 후 차량 실내로 토출되는 현상을 원천 봉쇄할 수 있다. 이로 인해, 비교적 간단한 구성으로도 탑승자가 의도치 않게 센터 벤트를 통한 토출 공기에 노출되는 것을 방지하여 탑승자에게 불쾌감을 주는 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 3은 종래의 차량용 공조장치의 콘솔 벤트를 확대 도시한 단면도이고,
도 4는 종래의 차량용 공조장치의 페이스 벤트를 확대 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어의 작동 예를 도시한 단면도이며,
도 9는 도 6의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어의 작동 예를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 온도조절도어(130)를 포함한다.
공조케이스(110)는 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 다수의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부의 공기유로 상에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된다. 그리고, 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 공조케이스(110)의 내부로 송풍하는 송풍기(미도시)가 설치된다. 증발기(101) 및 히터코어(102)는 공조케이스(110) 내부의 공기유로 상에 순차로 설치된다. 온도조절도어(130)는 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러, 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절한다.
또한, 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 다수의 공기토출구는 차량의 앞유리 측으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴 측으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발 측으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114,115)로 구성된다.
이 경우, 페이스 벤트(113)는 차량 실내의 중앙측과 양측으로 각각 공기를 분할하여 토출하도록 센터 벤트(113a)와 사이드 벤트(113b)로 구성된다. 즉, 센터 벤트(113a)는 페이스 벤트(113)의 중앙측에 위치하고, 사이드 벤트(113b)는 센터 벤트(113a)의 양측에 위치한다. 또한, 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115)는 각각 디프로스트 도어(117), 벤트 도어(118), 플로어 도어(119)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다. 아울러, 히터코어(102)의 후방측 온풍유로(P2)와 플로어 벤트(114,115)의 사이에는 격벽(110a)이 형성되어 서로 구획되어 있다.
또한, 공조케이스(110)에는 콘솔 벤트(116)가 더 구비된다. 콘솔 벤트(116)는 페이스 벤트(113)로부터 분기되는 것으로서, 플로어 벤트(114,115)를 형성하기 위한 공조케이스(110)의 후면측에 덕트 형태로 결합되어 연장되어 플로어 벤트(114,115)의 후방측에 배치된다. 콘솔 벤트(116)는 차량 실내의 특정 영역(리어 콘솔(뒷좌석) 또는 B-필러 등)으로 공조 공기를 공급하게 되는데, 일예로, 페이스 벤트(113)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스 측으로 유도한 후 뒷좌석 공간을 냉,난방한다.
아울러, 콘솔 벤트(116)의 입구는 페이스 벤트(113)와 연통되게 형성된다. 따라서, 페이스 벤트(113)와 콘솔 벤트(116)는 모두 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 벤트 도어(118)에 의해 풍량이 조절된다. 즉, 콘솔 벤트(116)는 센터 벤트(113a) 및 사이드 벤트(113b)의 분기지점에 연통되게 형성된다. 이 경우, 차량용 공조장치(100)는 콘솔 벤트(116) 측으로의 풍량을 확보하기 위해 사이드 벤트(113b) 측으로 항시 공기를 토출하는 구조를 갖는다.
특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 역류방지 도어(200)를 더 구비한다. 역류방지 도어(200)는 사이드 벤트(113b)를 통하여 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기가 센터 벤트(113a) 측으로 역류하는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 따라서, 벤트 도어(118)가 페이스 벤트(113)를 폐쇄한 상태에서 사이드 벤트(113b)를 통하여 콘솔 벤트(116)로 토출되는 공기의 일부가 다시 센터 벤트(113a)로 역류한 후 차량 실내로 토출되는 현상을 원천 봉쇄할 수 있다. 이로 인해, 탑승자가 의도치 않게 센터 벤트(113a)를 통한 토출 공기에 노출되는 것을 방지하여 탑승자에게 불쾌감을 주는 현상을 방지할 수 있다.
이 경우, 역류방지 도어(200)는 센터 벤트(113a)에서 콘솔 벤트(116) 측으로 분기되는 부위에 설치된다. 즉, 역류방지 도어(200)는 센터 벤트(113a) 측 유로 상에만 형성되고 사이드 벤트(113b) 측 유로에는 배치되지 않기 때문에, 사이드 벤트(113b)를 통한 공기의 유동에는 영향을 주지 않아 사이드 벤트(113b)를 통한 콘솔 벤트(116)의 공기 토출은 원활히 유지되어 콘솔 벤트(116) 측 토출 공기의 풍량을 유지함과 동시에 콘솔 벤트(116) 측으로부터 센터 벤트(113a) 측으로 공기가 역류하는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 역류방지 도어(200)는 사이드 벤트(113b)를 통하여 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기를 상기 센터 벤트(113a) 측으로 진입하는 것은 차단함과 동시에, 센터 벤트(113a)를 통하여 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기는 통과하도록 구성된다. 결국, 역류방지 도어(200)는 센터 벤트(113a)로부터 콘솔 벤트(116)로 향한 공기 유동은 허용하고 콘솔 벤트(116)로부터 센터 벤트(113a)로 향한 공기 유동은 차단하는 일 방향 유동 방식의 체크밸브와 같은 기능을 수행한다. 따라서, 센터 벤트(113a)를 통한 콘솔 벤트(116)의 공기 토출을 원활히 유지하여 콘솔 벤트(116) 측 토출 공기의 풍량을 확보할 수 있다.
이 경우, 역류방지 도어(200)는 박막 형태를 가진 고무와 같은 플렉시블한 연성의 재질로 이루어지며, 역류방지 도어(200)의 일단은 공조케이스(110)에 고정되고 타단은 공조케이스(110)에 역류 방지 방향으로 지지된다. 즉, 역류방지 도어(200)는 얇은 판 형태의 고무로 이루어지고, 센터 벤트(113a)의 분기지점인 출구 측 단부에 대응되는 형상으로 이루어진다. 본 실시 예에서 역류방지 도어(200)는 사각형으로 이루어지며, 상단은 공조케이스(110) 측에 고정되고 하단은 공조케이스(110)의 내부에 형성되는 지지벽(201)에 의해 역류 방지 방향으로 지지되어 있다. 따라서, 별도의 구동장치 없이 역류방지 도어(200)는 공기의 유동 압력에 의해 센터 벤트(113a)를 폐쇄하거나 개방하는 방향으로 작동된다. 따라서, 비교적 작은 제조 비용으로 효율적인 역류방지 효과를 구현할 수 있는 것이다.
또한, 페이스 벤트(113)에는 가이드 벽(120)이 형성된다. 가이드 벽(120)은 페이스 벤트(113)를 통한 토출 공기를 콘솔 벤트(116) 측으로 원활하게 안내하기 위한 것으로서, 콘솔 벤트(116)의 입구 측으로부터 페이스 벤트(113) 측으로 돌출 연장 형성된다. 이 경우, 역류방지 도어(200)는 가이드 벽(120)의 연장 시작단과 콘솔 벤트(116)의 입구 단부 사이에 고정 배치된다. 이러한 구성을 통해, 사이드 벤트(113b)로 토출되는 공기를 콘솔 벤트(116) 측으로 원활히 가이드하여 콘솔 벤트(116) 측 토출 공기의 풍량을 확보함과 아울러, 센터 벤트(113a) 측으로 공기가 역류하는 현상은 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 9는 도 6의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 역류방지 도어를 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 센터 벤트(113a)에는 지지체(202)가 구비될 수 있다. 지지체(202)는 메쉬 형태로 이루어져, 공기의 역류 방지 방향으로 역류방지 도어(200)를 지지한다. 결국, 지지체(202)는 센터 벤트(113a)로부터 콘솔 벤트(116)로 향하는 공기의 유동을 원활히 유지함과 동시에 콘솔 벤트(116)로부터 센터 벤트(113a)로 향하는 공기의 유동에 대해 역류방지 도어(200)를 지지한다. 지지체(202)의 구성을 통해, 역류방지 도어(200)를 역류 방지 방향으로 더욱 기밀성 있게 폐쇄하여, 더욱 효율적인 역류 방지 효과를 얻을 수 있다.
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 110 : 공조케이스
120 : 가이드 벽 130 : 온도조절도어
111 : 공기유입구 112 : 디프로스트 벤트
113 : 페이스 벤트 114,115 : 플로어 벤트
117 : 디프로스트 도어 118 : 벤트 도어
119 : 플로어 도어 113a : 센터 벤트
113b : 사이드 벤트 116 : 콘솔 벤트
200 : 역류방지 도어 202 : 지지체

Claims (6)

  1. 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115) 및 상기 페이스 벤트(113)로부터 분기되는 콘솔 벤트(116)가 형성되는 공조케이스(110)를 포함하며, 상기 페이스 벤트(113)가 센터 벤트(113a) 및 사이드 벤트(113b)로 구성되는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 사이드 벤트(113b)를 통하여 상기 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기가 상기 센터 벤트(113a) 측으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지 도어(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 역류방지 도어(200)는,
    상기 센터 벤트(113a)에서 상기 콘솔 벤트(116) 측으로 분기되는 부위에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 역류방지 도어(200)는,
    상기 사이드 벤트(113b)를 통하여 상기 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기를 상기 센터 벤트(113a) 측으로 진입하는 것은 차단함과 동시에, 상기 센터 벤트(113a)를 통하여 상기 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는 공기는 통과시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 역류방지 도어(200)는,
    일단은 상기 공조케이스(110)에 고정되고, 타단은 상기 공조케이스(110)에 역류 방지 방향으로 지지되며, 플렉시블한 연성의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 페이스 벤트(113)에는 토출 공기를 상기 콘솔 벤트(116) 측으로 원활하게 안내하기 위한 가이드 벽(120)이 상기 콘솔 벤트(116)의 입구 측으로부터 상기 페이스 벤트(113) 측으로 돌출 연장 형성되고,
    상기 역류방지 도어(200)는 상기 가이드 벽(120)의 연장 시작단과 상기 콘솔 벤트(116)의 입구 단부 사이에 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 센터 벤트(113a)에는 역류 방지 방향으로 상기 역류방지 도어(200)를 지지하는 메쉬 형태의 지지체(202)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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