KR20150084352A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20150084352A
KR20150084352A KR1020140004286A KR20140004286A KR20150084352A KR 20150084352 A KR20150084352 A KR 20150084352A KR 1020140004286 A KR1020140004286 A KR 1020140004286A KR 20140004286 A KR20140004286 A KR 20140004286A KR 20150084352 A KR20150084352 A KR 20150084352A
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이세민
박태용
김주훈
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한라비스테온공조 주식회사
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Abstract

하나의 벤트/디프 도어로 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트의 개도를 조절하는 구조에서 제품의 원가를 상승시키지 않으면서 벤트/디프 도어의 떨림을 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트를 포함한 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트의 개도를 조절하는 벤트/디프 도어를 구비하며, 상기 벤트/디프 도어는 회전축을 중심으로 디프로스트 벤트와 페이스 벤트의 사이에서 회전하는 판 형상의 플랫부를 구비하고, 상기 플랫부의 일면에 돌출되게 형성되어 이를 통과하는 토출 공기에 의해 벤트/디프 도어를 회전반경 방향 일 측으로 가압하는 배플을 포함한다. 따라서, 벤트/디프 도어가 항시 일 방향으로 가압 상태를 유지하게 되어 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어의 떨림 현상을 방지할 수 있고, 이로 인해 벤트/디프 도어의 떨림 현상에 의한 소음을 방지할 수 있으며, 별도의 떨림 방지 수단을 부가하지 않고도 효과적으로 떨림을 방지하기 때문에 제조 원가를 상승시키지 않는 효과가 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 구별된다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치(1)는 공조케이스(10)와, 송풍기(미도시)와, 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.
공조케이스(10)의 입구측에는 공기유입구(11)가 형성되고, 출구측에는 각각 모드도어(17,18)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c,12d)가 형성된다. 송풍기는 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 기능을 수행한다. 그리고, 증발기(2) 및 히터코어(3)는 공조케이스(10)의 내부에 순차로 설치된다. 또한, 온도조절도어(15)는 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되는 것으로, 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절한다.
이 경우, 모드도어는 디프로스트 벤트(12a) 및 페이스 벤트(12b)의 개도를 조절하는 벤트/디프 도어(16)와, 플로어벤트(12c,12d)의 개도를 조절하는 플로어 도어(18)로 구성된다. 또한, 플로어 벤트(12c,12d)는 앞좌석용 플로어 벤트(12c)와 뒷좌석용 플로어 벤트(12d)로 분리되어 있다. 아울러, 온도조절도어(15) 및 모드도어(17,18)는 공조케이스(10)의 외측에 설치된 엑츄에이터(미도시)에 연결되어 회전 작동하게 되면서 냉,온풍유로(P1)(P2)의 개도를 조절하거나 각 벤트(12a~12d)로 향하는 유로의 개도를 조절한다.
이와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)는 최대냉방 모드인 경우, 온도조절도어(15)가 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 유동하게 된다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통해 차량 실내로 선태적으로 토출됨으로써 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방 모드인 경우, 온도조절도어(15)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 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 된다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12d)를 통하여 차량 실내로 선택적으로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
이와 같이, 비교적 저가형 소형 차량에는 하나의 벤트/디프 도어(17)로 디프로스트 벤트(12a) 및 페이스 벤트(12b)의 개도를 조절하여, 토출 공기의 풍배를 제어하게 된다. 하지만, 종래의 차량용 공조장치(1)는 도 1에 도시된 것처럼 디프로스트 벤트(12a)와 페이스 벤트(12b)를 모두 개방하는 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어(17)가 떨리는 현상이 발생하였다. 이로 인해, 심각한 소음이 유발되며, 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하나의 벤트/디프 도어로 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트의 개도를 조절하는 구조에서 제품의 원가를 상승시키지 않으면서 벤트/디프 도어의 떨림을 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트를 포함한 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트의 개도를 조절하는 벤트/디프 도어를 구비하며, 상기 벤트/디프 도어는 회전축을 중심으로 디프로스트 벤트와 페이스 벤트의 사이에서 회전하는 판 형상의 플랫부를 구비하고, 상기 플랫부의 일면에 돌출되게 형성되어 이를 통과하는 토출 공기에 의해 벤트/디프 도어를 회전반경 방향 일 측으로 가압하는 배플을 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 벤트/디프 도어가 항시 일 방향으로 가압 상태를 유지하게 되어 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어의 떨림 현상을 방지할 수 있고, 이로 인해 벤트/디프 도어의 떨림 현상에 의한 소음을 방지할 수 있으며, 별도의 떨림 방지 수단을 부가하지 않고도 효과적으로 떨림을 방지하기 때문에 제조 원가를 상승시키지 않는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트/디프 도어를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이며,
도 5는 도 4의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이고,
도 6은 도 4의 다른 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이며,
도 7은 도 6의 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트/디프 도어를 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트/디프 도어를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 송풍기(미도시)와, 냉각 수단 및 가열 수단과, 온도조절도어(115)와, 모드도어를 포함한다.
공조케이스(110)의 입구측에는 공기 유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 디프로스트 벤트(112a), 페이스 벤트(112b) 및 플로어 벤트(112c)를 갖는 공기 토출구가 형성된다. 아울러, 공조케이스(110)의 내부에는 공기 통로가 형성된다. 송풍기는 공기유입구(111)에 연결되어 내기 또는 외기를 공조케이스(110)의 내부로 송풍하는 기능을 수행한다. 아울러, 냉각 수단 및 가열 수단은 공조케이스(110)의 내부에 순차로 설치된다. 이 경우, 냉각 수단은 증발기(102)로 구성되며, 가열 수단은 히터코어(103)로 구성된다. 이하에서는 냉각 수단은 증발기(102)로, 가열 수단은 히터코어(103)로 설명하기로 한다.
온도조절도어(115)는 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이에 설치되어, 히터코어(103)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(103)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 기능을 수행한다. 또한, 모드도어는 벤트/디프 도어(117)와, 플로어 도어(118)로 구성된다. 벤트/디프 도어(117)는 디프로스트 벤트(112a) 및 페이스 벤트(112b)의 개도를 조절하며, 플로어 도어(118)는 플로어 벤트(112c)의 개도를 조절한다.
상기 벤트/디프 도어(117)는 회전축(1172)을 중심으로 디프로스트 벤트(112a)와 페이스 벤트(112b)의 사이에서 회전하는 플랫 타입으로 이루어진다. 즉, 상기 벤트/디프 도어(117)는 공조케이스(110)에 회전 가능하게 연결되는 회전축(1172)과, 상기 회전축(1172)의 반경 방향으로 연장되는 플랫부(1173)와, 상기 플랫부(1173)에 형성되는 배플(1171)로 구성된다.
회전축(1172)의 적어도 일 측에는 회전축(1172)을 회동시키기 위한 액추에이터 및 암 등이 연결된다. 플랫부(1173)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어진다. 또한, 배플(1171)은 벤트/디프 도어(117)의 플랫부(1173)의 일면에 돌출되게 형성된다. 배플(1171)은 이를 통과하는 토출 공기에 의해 벤트/디프 도어(117)를 회전반경 방향 일 측으로 가압하는 기능을 한다.
상기 벤트/디프 도어(117)는 회전 구동을 위해 회전 방향으로 미세 유격을 갖게 설계되며, 벤트/디프 도어(117)의 회전축(1172)과 연결되는 캠, 암 등의 연결 수단에 형성된 슬롯(Slot)과 핀 간의 연결 구조상 미세 유격을 갖게 된다. 이러한 미세 유격은 벤트/디프 도어(117)를 원활하게 회전하는 순기능을 함과 동시에, 디프로스트 벤트(112a)와 페이스 벤트(112b)를 모두 개방하는 공조 모드(벤트/디프 모드)에서 벤트/디프 도어(117)를 의도치 않게 떨리게 하는 역기능을 행하게 되는 문제가 있다.
상기 배플(1171)은 벤트/디프 도어(117)를 회전반경 방향 일 측으로 가압하는 기능을 수행함에 따라, 벤트/디프 도어(117)가 항시 일 방향으로 가압 상태를 유지하게 되어 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어(117)의 떨림 현상을 방지할 수 있다. 이로 인해, 상기 벤트/디프 도어(117)의 떨림 현상에 의한 소음을 방지할 수 있다. 아울러, 상기 배플(1171)의 구성은 별도의 떨림 방지 수단을 부가하지 않고도 효과적으로 떨림을 방지하기 때문에, 제조 원가를 상승시키지 않는 장점이 있다.
상기 배플(1171)은 플랫부(1173)의 양면 중 디프로스트 벤트(112a)에 형성된다. 즉, 배플(1171)은 벤트/디프 도어(117) 중 디프로스트 벤트(112a)의 유로를 향하는 면으로 돌출되어 있다. 상기 배플(1171)은 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어(117)가 디프로스트 벤트(112a)와 페이스 벤트(112b) 대략 1/2씩 개방하고 있는 상태에서 디프로스트 벤트(112a) 측으로 토출되는 공기의 저항체로서 작용하게 된다. 결국, 상기 배플(1171)은 벤트/디프 도어(117)를 항시 "A" 방향, 즉 페이스 벤트(112b) 측으로 가압하여 벤트/디프 도어(117)의 떨림을 방지하게 된다.
이와 같이, 배플(1171)은 플랫부(1173)의 양면 중 디프로스트 벤트(112a)에 형성된 구성을 통해, 배플(1171)이 디프로스트 벤트(112a)로 토출되는 공기의 풍량에만 영향을 주며 페이스 벤트(112b)로 토출되는 공기의 풍량에는 영향을 주지 않게 된다. 따라서, 페이스 벤트(112b)의 풍량이 저하되지 않아 소음을 방지하는 기능을 충실히 수행하면서 풍량, 풍배 등의 공조 성능의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 배플(1171)은 플랫부(1173)로부터 수직으로 돌출되게 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 배플(1171)은 플래부(1173)의 두께 방향으로 수직으로 돌출되게 일체로 연장 형성된다. 결국, 벤트/디프 도어(117)의 사출 성형 시 배플(1171)을 일체로 사출 성형 가능하며, 금형의 설계 상 빼기 구조를 원활하게 구성할 수 있게 된다.
도 5는 도 4의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 배플(1171)은 공기 유동 방향으로 서로 이격되게 다수개 구비될 수 있다. 각각의 배플(1171)은 모두 플랫부(1173)로부터 디프로스트 벤트(112a)의 유로를 향하는 측으로 나란하게 돌출 연장 형성된다. 따라서, 각각의 배플(1171)은 벤트/디프 모드 시 벤트/디프 도어(117)가 디프로스트 벤트(112a)와 페이스 벤트(112b) 대략 1/2씩 개방하고 있는 상태에서 디프로스트 벤트(112a) 측으로 토출되는 공기의 저항체로서 작용하게 된다. 이로 인해, 벤트/디프 도어(117)를 항시 페이스 벤트(112b) 측으로 가압하여 벤트/디프 도어(117)의 떨림을 방지 효과를 극대화할 수 있다.
도 6은 도 4의 다른 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 것이며, 도 7은 도 6의 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트/디프 도어를 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 배플(1171)은 플랫부(1173)로부터 경사지게 돌출 연장될 수 있다. 즉, 배플(1171)은 플랫부(1173)로부터 공기 유동 방향의 상류 측을 향해 경사지게 돌출 연장된다. 배플(1171)의 경사 구조는 사출 성형의 금형 빼기 구조에 있어서 불리하나, 수직 돌출 구조에 비해 공기 유동의 더 큰 저항체로 작용한다. 따라서, 다수개의 배플을 형성하지 않고도 단일의 배플을 통해, 벤트/디프 도어(117)의 가압력을 증대시켜 벤트/디프 도어(117)의 떨림 방지 효과를 향상시킬 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
102 : 증발기 103 : 히터코어
110 : 공조케이스 111 : 공기유입구
115 : 온도조절도어 117 : 벤트/디프 도어
118 : 플로어 도어 1171 : 배플
1172 : 회전축 1173 : 플랫부

Claims (5)

  1. 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 디프로스트 벤트(112a) 및 페이스 벤트(112b)를 포함한 공기토출구가 형성되며 내부에 공기 통로가 형성되는 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 공기 통로 상에 설치되는 냉각 수단 및 가열 수단과, 상기 디프로스트 벤트(112a) 및 페이스 벤트(112b)의 개도를 조절하는 벤트/디프 도어(117)를 구비하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 벤트/디프 도어(117)는 회전축(1172)을 중심으로 디프로스트 벤트(112a)와 페이스 벤트(112b)의 사이에서 회전하는 판 형상의 플랫부(1173)를 구비하고, 상기 플랫부(1173)의 일면에 돌출되게 형성되어 이를 통과하는 토출 공기에 의해 벤트/디프 도어(117)를 회전반경 방향 일 측으로 가압하는 배플(1171)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배플(1171)은 플랫부(1173)의 양면 중 디프로스트 벤트(112a)에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배플(1171)은 플랫부(1173)로부터 수직으로 돌출되게 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 배플(1171)은 플랫부(1173)로부터 공기 유동 방향의 상류 측을 향해 경사지게 돌출 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 배플(1171)은 공기 유동 방향으로 서로 이격되게 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111279134A (zh) * 2018-10-05 2020-06-12 日立江森自控空调有限公司 空调机、空调机的控制方法以及程序

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