KR20160035138A

KR20160035138A - 차량용 공조시스템

Info

Publication number: KR20160035138A
Application number: KR1020140125794A
Authority: KR
Inventors: 박준규
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-03-31
Also published as: CN105437917A; DE102014117887A1; US20160082806A1

Abstract

본 발명은, 일측이 차량 실내공간과 공기유통되며, 타측은 제1라인과 제2라인으로 분기되어 제1라인은 탑승자의 상방 지점에 위치한 루프면과 공기유통되고, 제2라인은 차량 실외공간과 공기유통되는 공조덕트; 및 공조측과 방열측으로 구성되어, 공조측이 제1라인의 일측에 구비되고, 방열측이 제2라인의 일측에 구비된 열전모듈;을 포함하여 구성되는 차량용 공조시스템이 소개된다.

Description

차량용 공조시스템{AIR-CONDITIONING SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후석 탑승자 주변의 국부적인 공기 제어를 통해 탑승자 중심으로 공조 공기를 토출하여 적은 에너지로 공조 체감성능을 향상시키도록 한 차량용 공조시스템에 관한 것이다.

현재 차량에서 후석 탑승자를 위한 공조장치는 전석의 히터/에어컨 장치를 통해 토출되는 공기를 후석까지 전달하여 사용하고 있다.

그러나, 이러한 후석의 공조 성능은 전석의 공조 성능에 비해 뒤떨어짐이 일반적으로, 공조장치를 통해 냉방 및 토출된 공기가 후석까지 제대로 전달되지 못하는 문제가 있다.

이에, 후석의 온도/풍량 성능의 개선 및 다양한 제어로직의 구현을 위해서 추가적으로 히터(냉각수)/에어컨(냉매) 시스템을 구성하여 공조시스템을 구성하기도 하였다.

그러나, 이러한 공조시스템은 후석 공조의 냉/난방 성능은 개선할 수 있지만, 냉각수 및 냉매 배관을 구성하는 데에 어려움이 있다.

또한, 이는 실내의 전체 공기를 냉난방하는 개념으로 탑승자를 냉난방하는 에너지 외에 차량 외부로 배출되는 에너지의 손실 문제도 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2009-0106205

A

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 후석 탑승자 주변의 국부적인 공기 제어를 통해 탑승자 중심으로 공조 공기를 토출하여 적은 에너지로 공조 체감성능을 향상시키도록 한 차량용 공조시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일측이 차량 실내공간과 공기유통되며, 타측은 제1라인과 제2라인으로 분기되어 제1라인은 탑승자의 상방 지점에 위치한 루프면과 공기유통되고, 제2라인은 차량 실외공간과 공기유통되는 공조덕트; 및 공조측과 방열측으로 구성되어, 공조측이 제1라인의 일측에 구비되고, 방열측이 제2라인의 일측에 구비된 열전모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 루프면 일부에 흡입구가 형성되고, 상기 공조덕트의 일측이 상기 흡입구에 연결되어 차량 실내공간과 공기유통될 수 있다.

상기 공조덕트는 루프면과 루프패널 사이에 배치될 수 있다.

후석 루프면 중 후석 탑승자의 상방 지점에는 토출구가 형성되고, 상기 제1라인의 타측이 토출구에 연결되어 후석 실내공간과 공기유통될 수 있다.

상기 루프면의 테두리를 이루는 차체패널에는 차량 실외공간으로 이어지는 폐단면 구조의 토출공간이 형성되고, 상기 제2라인의 타측이 상기 차체패널을 통해 토출공간에 연결되어 실외공간과 공기유통될 수 있다.

상기 차체패널의 후단부는 러기지룸 측으로 연장 형성되어, 상기 토출공간은 러기지룸의 내부 공간으로 이어질 수 있다.

상기 공조덕트의 내부에는 공조덕트의 일측에서 차량 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공조덕트의 타측으로 토출시키도록 회전하는 블로어가 구비될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 공조덕트에서 흡입되어 제1라인으로 유입된 공조공기가 루프면을 통해 탑승자의 머리 부분을 중심으로 토출됨으로써, 탑승자 중심의 국부적인 공기 토출방식으로 적은 에너지로 탑승자의 냉방 체감 성능을 향상시키는 효과가 있고, 특히 공조된 공기가 후석 탑승자의 머리 상부에서 탑승자를 향해 토출되는바, 냉각수/냉매 배관을 이용한 복잡한 구조를 추가하지 않고도 후석 실내 공간의 냉방성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공조덕트가 차량의 루프에 설치된 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 공조덕트를 저면에서 바라본 형상을 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 공조덕트를 통해 탑승자에게 냉방 공기가 토출되는 상태를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 공조덕트와 열전모듈 간의 결합 관계를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 공조덕트를 통해 방열된 공기를 배출하기 위한 구성을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 공조시스템은 크게, 공조덕트(10) 및 열전모듈(20)을 포함하여 구성된다.

도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 공조덕트(10)는 일측이 차량 실내공간과 공기유통되며, 타측은 루프면(41) 및 차량 실외공간과 각각 공기유통된다.

예컨대, 상기 공조덕트(10)는 중단으로부터 타측을 향하여 제1라인(11)과 제2라인(12)으로 분기되어, 제1라인(11)이 탑승자의 상방 지점에 위치한 루프면(41)과 공기유통되고, 제2라인(12)이 차량 실외공간과 공기유통되도록 구성된다. 여기서, 상기 제1라인(11)과 제2라인(12)은 각각 독립된 폐단면 구조의 덕트 형상으로 형성되어 각각 공기가 유통될 수 있다.

그리고, 상기 열전모듈(20)은 공조측(21)과 방열측(22)으로 구성된 것으로, 상기 공조측(21)이 제1라인(11)의 일측에 구비되고, 방열측(22)이 제2라인(12)의 일측에 구비된다.

즉, 상기한 열전모듈(20)은 전기가 인가된 경우 일측에서 타측으로 열을 전달하는 히트싱크의 역할을 수행하는데, 이를 통해 공조측(21)과 방열측(22)으로 구성된다. 그리고, 상기 열전모듈(20)은 공조덕트(10)의 내부공간 중 제1라인(11)과 제2라인(12)으로 분기되는 지점의 전단에 설치된다.

이에, 공조덕트(10)에서 흡입된 공기는 공조측(21) 및 방열측(22)에서 각각 열교환되어 제1라인(11) 및 제2라인(12)으로 유입되는데, 제2라인(12)으로 유입된 방열공기는 차량 실외공간으로 배출하고, 특히 제1라인(11)으로 유입된 공조공기는 루프면(41)을 통해 탑승자의 머리 부분을 중심으로 토출됨으로써, 탑승자 중심의 국부적인 공기 토출방식으로 탑승자의 냉방 체감 성능을 크게 향상시키게 되는 것이다.

더불어, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 루프면(41)의 일부에는 흡입구(42)가 형성되고, 상기 공조덕트(10)의 일측이 상기 흡입구(42)에 연결되어 차량 실내공간과 공기유통될 수 있다. 예컨대, 상기 흡입구(42)는 전석 및 후석 사이에 위치한 루프면(41)에 형성될 수 있다.

또한, 상기 공조덕트(10)는 루프면(41)과 루프패널(40) 사이에 배치될 수 있다.

즉, 메인공조장치를 통해 1차로 공조가 이루어진 실내 공기가 상기 흡입구(42)를 통해 공조덕트(10)로 유입되어 2차 열교환되어 탑승자에게 토출됨으로써, 탑승자가 느껴지는 냉방 체감 성능을 더욱 향상시키게 되는 것이다.

특히, 본 발명은, 후석 루프면(41) 중 탑승자의 상방 지점에 토출구(43)가 형성되고, 상기 제1라인(11)의 타측이 토출구(43)에 연결되어 후석 실내공간과 공기유통될 수 있다.

즉, 열전모듈(20)을 통해 공조된 공기가 후석 탑승자의 머리 상부에서 탑승자를 향해 토출되는바, 냉각수/냉매 배관을 이용한 복잡한 구조의 추가 없이도 후석 실내 공간의 냉방성능을 향상시키게 된다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명은 상기 루프면(41)의 테두리를 이루도록 차체패널(50)이 마련되고, 상기 차체패널(50)에는 차량 실외공간으로 이어지는 폐단면 구조의 토출공간이 형성된다. 그리고, 상기 제2라인(12)의 타측이 상기 차체패널(50)을 통해 토출공간에 연결되어 실외공간과 공기유통될 수 있다.

예컨대, 상기 차체패널(50)의 외측으로 차폐패널(51)이 결합되어, 상기 차체패널(50)과 차폐패널(51) 사이에 토출공간이 형성될 수 있고, 상기 제2라인(12)을 이루는 덕트의 끝부분이 상기 차체패널(50)에 관통되어 토출공간과 상기 제2라인(12)과 토출공간이 이어질 수 있게 된다.

특히, 상기 차체패널(50)의 후단부는 러기지룸(60) 측으로 연장 형성되어, 상기 토출공간은 러기지룸(60)의 내부 공간으로 이어질 수 있다. 여기서, 상기 차체패널(50)은 루프면(41)의 측면에서 러기지룸(60)의 측면으로 이어지는 C필러일 수 있다.

이같은 구성에 따라, 열전모듈(20)을 통해 열교환되어 제2라인(12)으로 유입된 방열공기는 토출공간을 통해서 러기지룸(60) 내부의 실외공간으로 유입되는 것이다.

한편, 도 1 및 도 2와 같이 상기 공조덕트(10)의 내부에는 공조덕트(10)의 일측에서 차량 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공조덕트(10)의 타측으로 토출시키도록 회전하는 블로어(30)가 구비될 수 있다.

예컨대, 상기 블로어(30)는 상기 열전모듈(20)의 전단에 마련될 수 있으며, 바람직하게는 상기 흡입구(42) 내에 설치될 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 공조덕트 11 : 제1라인
12 : 제2라인 20 : 열전모듈
21 : 공조측 22 : 방열측
30 : 블로어 40 : 루프패널
41 : 루프면 42 : 흡입구
43 : 토출구 50 : 차체패널
51 : 차폐패널 60 : 러기지룸

Claims

일측이 차량 실내공간과 공기유통되며, 타측은 제1라인과 제2라인으로 분기되어 제1라인은 탑승자의 상방 지점에 위치한 루프면과 공기유통되고, 제2라인은 차량 실외공간과 공기유통되는 공조덕트; 및
공조측과 방열측으로 구성되어, 공조측이 제1라인의 일측에 구비되고, 방열측이 제2라인의 일측에 구비된 열전모듈;을 포함하는 차량용 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 루프면 일부에 흡입구가 형성되고, 상기 공조덕트의 일측이 상기 흡입구에 연결되어 차량 실내공간과 공기유통되는 것을 특징으로 하는 차량의 후석 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 공조덕트는 루프면과 루프패널 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
후석 루프면 중 후석 탑승자의 상방 지점에는 토출구가 형성되고, 상기 제1라인의 타측이 토출구에 연결되어 후석 실내공간과 공기유통되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 루프면의 테두리를 이루는 차체패널에는 차량 실외공간으로 이어지는 폐단면 구조의 토출공간이 형성되고, 상기 제2라인의 타측이 상기 차체패널을 통해 토출공간에 연결되어 실외공간과 공기유통되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 차체패널의 후단부는 러기지룸 측으로 연장 형성되어, 상기 토출공간은 러기지룸의 내부 공간으로 이어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 공조덕트의 내부에는 공조덕트의 일측에서 차량 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공조덕트의 타측으로 토출시키도록 회전하는 블로어가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.