KR20140055246A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공조모드에 관계없이 항상 공기가 토출되도록 구성한 콘솔덕트에 의해 공기가 역류되는 것을 억제하도록 구성한 차량용 공조장치에서, 콘솔덕트 측의 풍량 손실을 최소화하고, 콘솔덕트와 플로어덕트를 통한 공기 배출량을 균등하게 하여 배출하도록 구성하여, 차량 실내의 냉,난방 시 앞좌석과 뒷좌석 전체에 대한 균등한 냉,난방을 수행할 수 있도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것으로,
상기 차량용 공조장치는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115) 및 상기 페이스 벤트(113)로부터 분기됨과 아울러 플로어 벤트(114,115)와 구획벽(110b)에 의해 구획되어 단부에서 콘솔벤트토출구(116h)를 통해 공기를 토출하는 콘솔 벤트(116)가 형성되며, 상기 플로어 벤트(114,115)와 콘솔 벤트(116)를 구획하는 구획벽(110b)에는 상기 플로어 벤트(114,115)측으로 토출되는 공기 일부를 콘솔 벤트(116)측으로 공급할 수 있도록 연통부(120)가 형성되고, 상기 콘솔벤트(116)의 공기를 토출하는 콘솔벤트토출구(116h)의 내측에는 상기 페이스 벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록 상기 콘솔벤트토출구(116h)를 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 구획하는 역류 방지리브(125)를 구비한 공조케이스(110);를 구비한 차량용 공조장치에 있어서,
상기 역류방지리브(125)에 의해 형성되는 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 상기 콘솔벤트(116)의 연결 부위가 풍량의 손실을 방지하기 위한 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성되어, 유로의 급격한 경로 변화를 최소화하여 콘솔벤트 내부에서의 풍량 손실을 최소화하는 효과를 제공한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 공조모드에 관계없이 항상 공기가 토출되도록 구성한 콘솔덕트에 의해 공기가 역류되는 것을 억제하도록 구성한 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 콘솔덕트 측의 풍량 손실을 최소화하고, 콘솔덕트와 플로어덕트를 통한 공기 배출량을 균등하게 하여 배출하도록 구성하여, 차량 실내의 냉,난방 시 앞좌석과 뒷좌석 전체에 대한 균등한 냉,난방을 수행할 수 있도록 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉, 난방하거나, 또는 우천시나 동절기에 윈드실드(유리창)에 끼는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다. 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.
상술한 기능을 수행하는 상기 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center Type)으로 대별할 수 있다.
또한, 상술한 구성을 가지는 공조장치 중에는 앞좌석과 뒷좌석의 균등한 냉난방을 위해, 공조모드에 관계없이 항상 콘솔벤트 측으로 공기가 토출되도록 하여 뒷좌석의 냉,난방 성능 개선에 의해 상품성을 향상시키는 구조를 가지는 공조장치가 개발되어 있다.
도 1은 상술한 바와 같이 공조모드에 관계없이 항상 콘솔벤트 측으로 공기가 토출되도록 한 공조장치의 종래기술의 예로서의 대한민국 공개특허 제2010-0104779호의 세미센터 타입의 차량용 공조장치(1)의 단면도이고, 도 2는 도 1의 차량용 공조장치(1)의 사시도이다.
상기 공조장치(1)는, 입구 측에 공기유입구(11)가 형성되고, 출구 측에는 각각 모드도어(16a, 16b, 16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스벤트(12b), 앞좌석 및 뒷좌석 플로어벤트(12c, 12d) 및 구획벽(10b)에 의해 구획되어 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시) 측으로 공기의 토출을 유도하여 뒷좌석 공간으로 공기를 공급하는 콘솔벤트(12e)와, 플로어벤트(12d)의 위치에서 플로어벤트(12d)와 콘솔벤트(12e)를 구획하는 구획벽에 연통 형성되어 뒷좌석용 플로어벤트(12d) 측으로 토출되는 공기의 일부를 콘솔벤트토출구(12h) 측으로 토출시키는 연통부(120);와, 플로어벤트(12d) 측에서 토출되는 공기가 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 콘솔벤트토출구(12h)를 콘솔벤트(12e) 측의 제1콘솔벤트토출구(12h)와 플로어벤트(12d) 측의 제2콘솔벤트토출구(12k)로 구획하는 역류방지리브(123)를 구비한 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되어 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와; 상기 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.
상기 페이스 벤트(12b)는 차량 실내의 중앙측과 양측으로 각각 공기를 분할하여 토출할 수 있도록 센터벤트(12f)와 사이드 벤트(12g)로 분할 형성된다.
상기 콘솔벤트(12e)는 상기 페이스 벤트(12b)로부터 분기되어 형성되며, 상기 페이스 벤트(12b)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스 쪽으로 가이드한 후 뒷좌석 공간을 냉, 난방한다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)는 상기 모드도어(16a,16b,16c)의 제어를 통한 공조모드(페이스모드, 바이레벨모드, 플로어모드, 믹스모드, 디프로스트모드)에 따라 상기 콘솔 벤트(12e)로 공기를 선택적으로 토출할 수 있을 뿐만 아니라, 페이스모드나 바이레벨모드에서도 상기 모드도어(16b)가 상기 페이스 벤트(12b)를 개방하기 때문에 콘솔 벤트(12e)로 공기 토출할 수 있고, 플로어모드나 믹스모드와 같이 상기 모드도어(16b)가 페이스 벤트(12b)를 폐쇄할 경우에는 연통부(125)를 통해 플로어벤트(115) 측으로 토출되는 공기의 일부가 항상 콘솔 벤트(12e)로 공기를 토출하도록 함으로써, 공조장치의 공조모드에 무관하게 항상 콘솔벤트(12e)를 통해 공기를 토출할 수 있도록 한다.
그러나, 상술한 종래기술의 공조장치(1)의 경우에는 콘솔벤트(12e) 및 제1콘솔벤트토출구(12h)의 내부 유로 단면적의 크기 차이, 콘솔벤트토출구(12h)의 급격한 유로변화에 따라 콘솔벤트(12e)에 의해 풍량의 손실이 발생하게 되어 공조장치(1)의 성능을 저하시키는 문제점을 가진다.
또한, 플로어벤트(12d)로부터 제2콘솔벤트토출구(12k)로 토출되는 유량을 조절하지 못하게 되므로, 플로어벤트(12d)와 제2콘솔벤트토출구(12k)를 통해 토출되는 공기의 유량의 차이가 발생할 수 있어, 어느 일 측의 냉난방 성능은 높고 타 측의 냉난방 성능은 저하되는 것에 의해, 차실 내에서 앞좌석과 뒷좌석 부분의 균일한 냉난방이 이루어지지 않는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명은 공조모드에 무관하게 콘솔벤트 측으로 공기가 토출되도록 함과 동시에 콘솔벤트의 통기저항에 의한 역류를 방지하도록 하며, 콘솔벤트의 풍량 손실을 최소화하고, 연통부에 의해 분할되는 플로어벤트와 콘솔벤트 측의 유량의 조정이 가능하도록 하여 차실 내의 앞좌석과 뒷좌석의 균일한 냉난방이 가능하도록 냉난방 성능을 향상시킨 차량용 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 공조장치는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115) 및 상기 페이스 벤트(113)로부터 분기됨과 아울러 플로어 벤트(114,115)와 구획벽(110b)에 의해 구획되어 단부에서 콘솔벤트토출구(116h)를 통해 공기를 토출하는 콘솔 벤트(116)가 형성되며, 상기 플로어 벤트(114,115)와 콘솔 벤트(116)를 구획하는 구획벽(110b)에는 상기 플로어 벤트(114,115) 측으로 토출되는 공기 일부를 콘솔 벤트(116) 측으로 공급할 수 있도록 연통부(120)가 형성되고, 상기 콘솔벤트(116)의 공기를 토출하는 콘솔벤트토출구(116h)의 내측에는 상기 페이스 벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록, 상기 콘솔벤트토출구(116h)를 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 구획하는 역류 방지리브(125)를 구비한 공조케이스(110);를 구비한 차량용 공조장치에 있어서, 상기 역류방지리브(125)에 의해 형성되는 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 상기 콘솔벤트(116)의 연결 부위가 풍량의 손실을 방지하기 위한 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성된 것을 특징을 한다.
상기 콘솔벤트만곡부(116c)는 공조케이스(110)의 크기에 따라 상기 공조케이스의 구조적 형상 변화 또는 다른 유로의 풍량 손실을 최소화하는 범위 내에서 최대 곡률반경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B)의 면적은 상기 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A)의 면적보다 크거나 같도록 구성되는 것에 의해 콘솔벤트(116) 내에서의 풍량 손실을 최소화하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)의 입구 측에는 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)와 상기 플로어벤트(115) 사이의 유량 차가 일정비를 가지도록 조절하는 유량조절가이드(116d)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 차량용 공조장치는, 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 상기 콘솔벤트(116)의 연결 부위가 풍량의 손실을 방지하기 위한 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성되는 것에 의해 유로의 급격한 경로 변화를 최소화하여 콘솔벤트 내부에서의 풍량 손실을 최소화하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B)의 면적을 상기 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A)의 면적보다 크거나 같도록 구성한 것에 의해 콘솔벤트(116) 내에서의 압력이 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부의 압력보다 같거나 높게 유지하는 것에 의해 콘솔벤트(116)를 통해 토출되는 풍량의 손실을 더욱 최소화시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)의 입구 측에는 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)와 상기 플로어벤트(115) 사이의 유량 차가 일정비를 가지도록 조절하는 유량조절가이드(116d)가 형성되는 것에 의해 앞좌석과 뒷좌석의 실내 공간의 냉각 성능을 조절할 수 있으며, 이에 따라 차실내 전체에 대한 균일한 냉난방을 수행하는 것에 의해 냉난방 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1은 종래기술의 공조모드에 관계없이 항상 콘솔벤트 측으로 공기가 토출되도록 한 세미센터 타입의 차량용 공조장치(1)의 단면도,
도 2는 상기 차량용 공조장치(1)의 사시도,
도 3은 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 콘솔벤트(116)의 풍량 손실을 최소화시키는 구조를 가지는 세미센터 타입의 차량용 공조장치(100)의 단면도,
도 4는 도 3에서 연통부 및 역류 방지리브 부분을 확대한 부분 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 플로어모드를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 믹싱모드를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 역류 방지리브 대신 역류 방지도어를 설치한 경우를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 콘솔벤트(116)의 풍량 손실을 최소화시키는 구조를 가지는 세미센터 타입의 차량용 공조장치(100)의 단면도이다.
도시된 바와 같이 상기 차량용 공조장치(100)는, 입구 측에 공기유입구(111)가 형성되고, 출구 측에는 다수의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부의 공기 유로상에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(100);와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기유로 상에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102);와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(130)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍기(미도시)가 설치된다. 그리고 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 다수의 공기토출구는, 차량의 앞 유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴 쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스벤트(113)와, 탑승자의 발 쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114, 115)가 형성된다.
상기 플로어 벤트(114, 115)는, 앞좌석 탑승자의 발 쪽으로 공기를 토출시키기 위한 앞좌석용 플로어 벤트(114)와, 뒷좌석 탑승자의 발 쪽으로 공기를 토출시키기 위한 뒷좌석용 플로어 벤트(115)로 분기된다.
상기 각 벤트는 각각 모드 도어(117)(118)(119)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절되는데, 즉, 상기 도어(117)(118)(119)는 상기 디스프로스트벤트(113)를 개폐하는 디프로스트 도어(117)와, 상기 페이스 벤트(113)를 개폐하는 페이스도어(118)와, 상기 플로어 벤트(114, 115)를 개폐하는 플로어 도어(119)로 구성된다.
상기 온도조절도어(130)와 모드 도어(117)(118)(119)는 상기 공조 케이스(110)의 내벽면에 회전가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축의 측면에 형성되는 플레이트로 이루어진다.
또한, 상기 히터코어(102)의 후방측 온풍유로(P2)와 상기 플로어 벤트(114, 115)의 사이에는 가이드벽(110a)이 형성되어 서로 구획되어 있다.
상기 온도조절도어(130)와 모드 도어(117)(118)(119)들은 상기 공조케이스(110)의 외측면에 설치된 엑츄에이터(미도시)로 구동되는 캠(미도시)이나 레버(미도시) 등에 연결되어 회전 작동하면서 상기 냉, 온풍유로(P1)(P2)와 상기 각 벤트(112~116)의 개도를 조절한다.
상기 공조케이스(110)에는 상기 벤트(112)(113)(114)(115)들 중 적어도 어느 하나로부터 분기되는 콘솔베트(116)가 형성된다.
여기서, 상기 콘솔벤트(116)는 도면에서와 같이, 상기 페이스벤트(113)로부터 분기되어 하단부가 절곡되어 콘솔벤트토출구(116h)를 형성하도록 공조케이스(110)의 플로어 벤트(114, 115) 후방 측에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 플로어 벤트(114, 115)와는 구획벽(110b)에 의해 구획된다.
상기 콘솔벤트(116)의 입구는 상기 페이스벤트(113)와 연통되게 형성된다. 상기 콘솔벤트(116)는 차량 실내의 특정 영역(리어 콘솔(뒷좌석) 또는 B-필러 등)으로 공조 공기를 공급하게 한다. 도면에는 미 도시되어 있으나, 상기 콘솔벤트(116)의 입구 측에는 상기 페이스벤트(113)를 통과하는 공기 중 일부 공기를 콘솔벤트(116)로 가이드할 수 있도록 분기 가이드가 돌출 형성될 수 있다.
그리고, 상기 플로어 벤트(114, 115)와 콘솔벤트(116)를 구획하는 구획벽(110b)에는 상기 플로어 벤트(114, 115) 측으로 토출되는 공기 일부를 콘솔 벤트(116) 측으로 공급할 수 있도록 연통부(120)가 형성된다.
상기 연통부(120)는 상기 플로어 도어(119)의 하류측에 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 앞좌석용 플로어벤트(114)보다 더 하류 측인 상기 뒷좌석용 플로어벤트(115)와 콘솔벤트(116)의 사이에 위치하도록 형성된다.
이에 의해 상기 페이스 벤트(113)가 개방되는 페이스모드나 바이레벨모드에서는 페이스 벤트(113)로 토출되는 공기 중 일부가 상기 콘솔 벤트(116)를 통해 토출되어 뒷좌석 공간에 공조공기를 공급하고, 플로어 벤트(114, 115)가 개방되는 플로어모드나 믹스모드에서는 플로어 벤트(114, 115)로 토출되는 공기 중 일부가 상기 연통부(120)를 통해 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되어 뒷좌석 공간에 공조공기를 공급하게 된다. 또한, 바이레벨모드에서는 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114, 115)가 동시에 개방되므로, 페이스 벤트(113)로 토출되는 공기 중 일부와 플로어 벤트(114, 115)로 토출되는 공기 중 일부가 동시에 콘솔 벤트(116) 측으로 토출된다.
이와 같이, 공조모드(페이스모드, 바이레벨모드, 플로어모드, 믹스모드)에 관계없이 항상 콘솔 벤트(116)가 공조 공기를 토출하여 뒷좌석 공간의 냉, 난방성능을 향상하고, 이로 인해 공조장치의 상품성이 개선된다.
또한, 상기 공조케이스(110)를 사출성형하기 위해 현재 적용중인 금형의 구조를 조금만 수정하여 상기 연통부(120)를 형성할 수 있으므로 금형설계에 따른 비용도 줄일 수 있다.
한편, 상기 플로어 벤트(114,115)를 개폐하기 위한 플로어도어(119) 외에 상기 연통부(120)를 개폐하기 위한 별도의 도어는 불필요하다.
그리고 상기 연통부(120)와 대응하는 위치의 상기 콘솔벤트(116) 내부에는 상기 페이스벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록 역류방지리브(125)가 형성된다.
상기 역류방지리브(125)는 상기 연통부(120)의 상단에 형성되어 콘솔벤트토출구(116h)의 내부를 상,하로 구획하는 것에 의해, 상기 페이스 벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록 상기 콘솔벤트토출구(116h)를 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 구획한다.
상기 역류방지리브(125)에 의해 형성되는 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 상기 콘솔 벤트(116)의 연결 부위는 급격한 유로의 변경에 의한 풍량의 손실을 최소화하기 위하여 곡면 형상으로 형성되는 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성된다. 이때 상기 콘솔벤트만곡부(116c)의 곡률반경은 공조장치(100)의 내부에서 플로어벤트(114, 115)의 유량이나 공조케이스(110)의 자체의 형상 변화를 최소화하는 범위 내에서 최대 곡률반경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 콘솔벤트만곡부(116c)는 제작되는 공조케이스(110)의 형상변화 및 성능 변화를 최소화시키는 범위 내에서 최대의 곡률 반경을 가질수록 콘솔벤트(116) 내에서의 풍량의 손실을 최소화한다.
또한, 콘솔벤트(116) 내부의 풍량 손실의 최소화를 위하여 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B)의 면적은 상기 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A)의 면적보다 크거나 같도록 구성된다. 즉, 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B)의 면적이 상기 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A)의 면적보다 크거나 같도록 구성되는 것에 의해 제1콘솔벤트절곡부(116a) 내부의 압력이 항상 콘솔벤트(116) 내부의 압력보다 낮거나 갖게 되어 콘솔벤트(116) 내부에서 역 풍압이 발생하지 않게 되므로 풍량의 손실이 최소화된다.
또한, 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)의 입구 측에는 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)와 상기 플로어벤트(115) 사이의 유량 차가 일정비를 가지도록 조절하는 유량조절가이드(116d)가 형성된다. 즉, 상기 유량조절가이드(116d)는 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)와 상기 플로어벤트(115) 사이의 유량 차를 5;5, 6;4, 4;6 등으로 분할되도록 형성되는 것에 의해 차실내의 크기, 공조장치의 성능에 따라 연통부(120)를 통해 토출되는 공기의 양을 설정하여 차실내 전체의 균일한 냉난방을 용이하게 제어할 수 있도록 한다.
즉, 상기 플로어모드나 믹스모드시(플로어벤트(114, 115) 개방, 페이스벤트(113) 폐쇄), 상기 플로어 벤트(114, 115) 측으로 토출되는 공기 중 일부가 상기 연통부(120)를 통해 콘솔 벤트(116) 측으로 토출되는데, 이때 상기 역류방지리브(125)가 없으면, 연통부(120)를 통해 토출되는 공기가 상기 페이스벤트(113) 측으로 상승하여 역류하는 것에 의해 페이스벤트(113) 측으로 역류하는 공기에 의해 탑승자에게 불쾌감을 주게 된다.
또한, 페이스모드 시(페이스벤트(113) 개방, 플로어벤트(114, 115) 폐쇄)에도 마찬가지로, 상기 페이스벤트(113) 측으로 토출되는 공기 중 일부가 상기 콘솔벤트(116) 측으로 토출되는데, 이때 상기 역류방지리브(125)가 플로어 벤트(114, 115) 측으로 공기가 토출되어 역류하는 것을 방지하여, 플로어 벤트(114, 115) 측으로 역류하는 공기에 의한 탑승자의 불쾌감을 해소한다.
또한, 본 발명은 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B, 도 4 참조)의 면적을 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A, 도 4 참조)보다 크거나 갖게 하고, 콘솔벤트(116)와 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 연결부위를 곡면 형상의 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성하는 것에 의해, 콘솔벤트(116)에 의해 토출되는 공기의 풍량 손실을 최소화함은 물론, 제2콘솔벤트절곡부(116b)에 유량조절가이드(116c)를 형성하여 플로어벤트(115)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 토출되는 공기의 양을 조절할 수 있어 차실내 전체에 대한 균일한 냉난방의 수행을 가능하게 한다. 이에 따라 차량의 냉난방 시 탑승자의 괘적감을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 본원 발명의 설명에서 콘솔 벤트(116)의 내부의 연통부(120)의 상단에 역류방지리브(125)를 일체로 형성한 것에 대해서만 설명하였지만, 도 8과 같이 상기 콘솔벤트(116) 내부의 연통부(120)의 상단에 상기 페이스벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록 역류방지도어(126)를 회전 가능하게 설치할 수도 있다.
상기 역류방지도어(126)는 상기 역류방지리브(125)와 동일한 역할을 하게 되지만, 역류방지도어(126)의 경우 플로어모드나 믹스모드 시 상기 페이스 벤트(113)를 향하는 유로를 폐쇄하도록 작동하고, 페이스모드 시에는 상기 플로어벤트(114, 115)를 향하는 유로를 폐쇄하도록 작동함으로써 공기의 역류를 완전히 차단하게 된다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공조모드 중 최대 냉방시 페이스모드, 플로어모드, 바이레벨모드, 믹싱모드에 대해서만 설명한다.
가. 페이스모드
도 3은 페이스모드에서 최대 냉방 시를 나타낸 것으로서, 상기 온도조절도어(1340)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 모드도어(117)(118)(119)들은 상기 페이스 벤트(113)만 개방하고, 상기 디프로서트벤트(112) 및 플로어 벤트(114, 115)는 폐쇄하게 된다.
따라서, 미 도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉기로 바뀐 뒤, 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는데, 이때, 상기 페이스벤트(113)로 공급되는 공기 중 일부는 차실 내의 앞좌석 탑승자 얼굴 쪽으로 토출되고, 일부는 상기 콘솔 벤트(116)로 공급된 후 차실 내 콘솔박스 후방 측으로 토출되어 뒷좌석 탑승자의 얼굴 쪽으로 토출된다.
나. 플로어모드
도 5는 플로어모드에서 최대 냉방 시를 나타내는 것으로서, 상기 온도조절도어(1340)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 모드도어(117)(118)(119)들은 상기 플로어벤트(114, 115)만 개방하고 상기 디프로서트벤트(112) 및 페이스벤트(113)는 폐쇄하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉기로 바뀐 뒤, 상기 플로어 벤트(114, 115)로 공급되는 공기중 일부는 차실내의 앞좌석 및 뒷좌석 탑승자 발쪽으로 토출되고, 일부는 상기 연통부(120)를 통해 콘솔벤트(116)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방 측으로 토출되어 뒷좌석의 탑승자의 얼굴쪽으로 토출된다.
다. 바이레벨모드
도 6은 바이레벨모드에서 최대 냉방 시를 나타낸 것으로써, 상기 온도조절도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 모드도어(117)(118)(119)들은 상기 페이스벤트(113) 및 플로어 벤트(114, 115)를 개방하고, 상기 디프로스트 벤트(112)는 폐쇄하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉기로 바뀐 뒤, 상기 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114, 115)로 공급된다. 이때, 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는 공기 중 일부는 차실내의 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되고, 일부는 상기 콘솔벤트(116)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방 측으로 토출되어 뒷좌석 탑승자의 얼굴 쪽으로 토출된다.
라. 믹싱모드
도 7은 믹싱모드에서 최대 냉방시를 나타낸 것으로써, 상기 온도조절도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 모드도어(117)(118)(119)들은 상기 플로어벤트(114, 115) 및 디프로스트 벤트(112)를 개방하고 상기 페이스 벤트(113)를 폐쇄한다.
따라서, 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉기로 바뀐 뒤, 상기 플로어 벤트(114, 115) 및 디프로스트 벤트(112)로 공급된다. 이대, 상기 플로어 벤트(114, 115)로 공급되는 공기 중 일부는 차실 내의 앞좌석 및 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되고, 일부는 상기 연통부(120)를 통해 콘솔벤트(116)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방 측으로 토출되어 뒷좌석 탑승자의 얼굴 쪽으로 토출된다.
또한, 상기 디프로스트 벤트(112)로 공급되는 공기는 차실 내의 유리창 쪽으로 토출되어 성에를 제거한다.
상술한 페이스모드, 플로어모드, 바이레벨모드, 믹싱모드 등의 공조모드에서 본 발명은 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B, 도 4 참조)의 면적을 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A, 도 4 참조)보다 크거나 갖게 한 구성, 콘솔벤트(116)와 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 연결부위를 곡면 형상의 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성한 구성, 제2콘솔벤트절곡부(116b)에 유량조절가이드(116c)를 형성하여 플로어벤트(115)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 토출되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 한 구성에 의해, 콘솔벤트(116) 내에서의 풍량 손실을 최소화하고, 플로어벤트(115)와 제2콘솔벤트절곡부(116b) 각각의 토출 유량을 분배할 수 있어, 더욱 쾌적한 냉난방을 수행할 수 있도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 플로어벤트(114, 115)와 콘솔벤트(116)를 구획하는 구획벽(110b)을 형성함에 있어서, 제1콘솔벤트절곡(116a)의 유로단면(B)을 콘솔벤트(116)의 유로단면(A)과 같거나 크게 형성하는 것에 의해 콘솔벤트(116)에 의한 풍량 손실을 최소화한다. 이에 따라 차량 실내의 냉,난방 시, 앞좌석 및 뒷좌석의 균일한 냉난방 성능을 향상시킨다.
또한, 콘솔벤트(116)와 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 연결부에, 해당 공조장치의 구조에 따라 최대로 형성되는 곡률반경을 가지도록 콘솔덕트만곡부(116c)를 형성하는 것에 의해 유로의 급격한 변화에 의한 풍량 손실을 최소로 한다. 이에 따라 차량 실내의 냉,난방 시, 앞좌석 및 뒷좌석의 균일한 냉난방 성능을 더욱 향상시킨다.
또한, 유량조절가이드(116d)를 제2콘솔벤트절곡부(116b)의 입구 측에 형성하는 것에 의해, 플로어벤트(115)와 제2콘솔벤트절곡부(116a) 각각의 토출량을 공조장치의 크기 또는 규격에 맞게, 6:4 또는 5:5 등으로 조절 가능하게 한다. 이에 따라 차량 실내의 냉,난방 시, 앞좌석 및 뒷좌석의 균일한 냉난방 성능을 향상시킨다.
상술한 본 발명의 실시예의 설명에서는 세미 센터타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리 피스 타입 공조장치, 좌, 우 독립제어 공조장치 등 모든 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.
100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
110a: 가이드벽 110b: 구획벽
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114,115: 플로어 벤트
116: 콘솔 벤트 116a: 제1콘솔벤트절곡부
116b: 제2콘솔벤트절곡부 116c: 콘솔벤트만곡부
116d: 유량조절가이드 116h: 콘솔벤트토출구
A: 콘솔벤트 유로단면 B: 제1콘솔벤트유로단면
117: 디프로스트 도어
118: 페이스 도어 119: 플로어 도어
120: 연통부 125: 역류 방지리브
126: 역류 방지도어 130: 온도조절도어

Claims (4)

  1. 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115) 및 상기 페이스 벤트(113)로부터 분기됨과 아울러 플로어 벤트(114,115)와 구획벽(110b)에 의해 구획되어 단부에서 콘솔벤트토출구(116h)를 통해 공기를 토출하는 콘솔 벤트(116)가 형성되며, 상기 플로어 벤트(114,115)와 콘솔 벤트(116)를 구획하는 구획벽(110b)에는 상기 플로어 벤트(114,115)측으로 토출되는 공기 일부를 콘솔 벤트(116)측으로 공급할 수 있도록 연통부(120)가 형성되고, 상기 콘솔벤트(116)의 공기를 토출하는 콘솔벤트토출구(116h)의 내측에는 상기 페이스 벤트(113) 측으로부터 유입되어 토출되는 공기와 상기 연통부(120)를 통해 토출되는 공기를 구획하여 역류를 방지할 수 있도록 상기 콘솔벤트토출구(116h)를 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 제2콘솔벤트절곡부(116b)로 구획하는 역류 방지리브(125)를 구비한 공조케이스(110);를 구비한 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 역류방지리브(125)에 의해 형성되는 상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)와 상기 콘솔벤트(116)의 연결 부위가 풍량의 손실을 방지하기 위한 콘솔벤트만곡부(116c)로 형성된 것을 특징하는 차량용 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 콘솔벤트만곡부(116c)는,
    공조케이스(110)의 크기에 따라 상기 공조케이스의 구조적 형상 변화 또는 다른 유로의 풍량 손실을 최소화하는 범위 내에서 최대 곡률반경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1콘솔벤트절곡부(116a)의 내부 유로단면(B)의 면적은 상기 콘솔벤트(116)의 내부 유로단면(A)의 면적보다 크거나 같도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)의 입구 측에는 상기 제2콘솔벤트절곡부(116b)와 상기 플로어벤트(115) 사이의 유량 차가 일정비를 가지도록 조절하는 유량조절가이드(116d)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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