KR20160067044A - 차량용 좌,우 독립 공조장치 - Google Patents

차량용 좌,우 독립 공조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 좌,우 독립 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 블로어와 증발기의 사이에 제1,2통로의 개도를 조절하는 풍량조절도어를 설치하여 공조케이스의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 공조장치에서, 상기 풍량조절도어가 제1통로 또는 제2통로를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어에 바이패스 통로를 구비함으로써, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄한 상태에서도 1단 풍량을 구현할 수 있기 때문에 상기 풍량조절도어의 제어 간격(구간)을 넓게 할 수 있어 급격한 풍량변화를 방지하고, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄하는 과정에서 통로 단면적이 협소해지더라도 상기 바이패스 통로를 통해 일정 통로 단면적이 확보되므로 휘슬 소음을 줄일 수 있는 차량용 좌,우 독립 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 좌,우 독립 공조장치{Dual zone type air conditioner for vehicle and its control method}
본 발명은 차량용 좌,우 독립 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 블로어와 증발기의 사이에 제1,2통로의 개도를 조절하는 풍량조절도어를 설치하여 공조케이스의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 공조장치에서, 상기 풍량조절도어가 제1통로 또는 제2통로를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어에 바이패스 통로를 구비하도록 한 차량용 좌,우 독립 공조장치에 관한 것이다.
차량의 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 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.
이러한 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 블로어 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.
한편, 최근에는 탑승자의 필요에 따라 차량 실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치가 적용되고 있다.
도 1은 종래의 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도이다.
도시된 바와 같이, 차량용 좌,우 독립 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(27)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(28)가 형성됨과 아울러 내부에는 상기 공기유입구(27)와 공기토출구(28)를 연통시키도록 공기통로(26a)(26b)가 형성된 공조케이스(20)와, 상기 공기통로(26a)(26b)상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)의 하류측 공기통로(26a)(26b)를 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 구획하는 분리벽(30)과, 상기 공조케이스(20)의 공기유입구(27)측에 설치되는 블로어(10)로 구성된다.
여기서, 상기 공조케이스(20)는 상기 분리벽(30)을 중심으로 하여 좌,우측케이스로 분할되어 서로 조립된다.
그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 온도조절을 위한 온도조절도어(25)가 상기 좌,우 공기통로(26a)(26b)상에 각각 설치되며, 상기 좌,우 공기통로(26a)(26b)의 각 공기토출구(28)에는 다수의 모드도어(24)가 설치되어 해당 공기토출구(28)의 개도를 조절하면서 다양한 공조모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행하게 된다.
또한, 상기 블로어(10)는 상부측에 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 내외기전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내,외기유입구(미도시)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구를 통해 유입된 공기를 상기 공조케이스(20)측으로 송풍하는 송풍팬(15)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 증발기(2)의 전방측에는 상기 블로어(10)에서 상기 공조케이스(20)의 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 송풍되는 공기의 풍량을 좌,우 독립적으로 제어할 수 있도록 하나의 풍량조절도어(40)가 설치된다.
상기와 같은 구성을 가진 종래의 좌,우 독립 공조장치(1)는, 상기 블로어(10)에 의하여 공조케이스(20)의 내부로 유입된 내기 또는 외기가 증발기(2)를 통과하면서 냉각되고(에어컨 ON시), 이 공기는 분리벽(30)에 의하여 좌,우 공기통로(26a)(26b)로 나뉘어 유입된 다음, 히터코어(3)에 의하여 선택적으로 가열된 후에 각 공기통로(26a)(26b)의 하류에 형성된 각 공기토출구(28)를 통하여 차량 실내의 운전석 또는 조수석측으로 공급되어서 차량 실내의 운전석 또는 조수석 공간을 독립적으로 냉,난방하게 된다.
또한, 상기 공조케이스(20)의 좌,우 공기통로(26a)(26b)상에 각각 설치된 온도조절도어(25)와 상기 증발기(2)의 전방측에 설치된 풍량조절도어(40)의 제어를 통해 운전석과 조수석으로 토출되는 공기의 온도 및 풍량을 각각 독립적으로 제어할 수 있게 된다.
그러나, 상기 종래의 좌,우 독립 공조장치(1)는, 도 1과 같이, 공기유동 통로의 단면적이 불균일하여 공기유동이 상대적으로 불균일한 상기 증발기(2)의 전방측에 풍량조절도어(40)가 설치됨으로써, 정확한 좌,우 풍량조절이 어려운 문제가 있었다.
상기의 문제를 해결하기 위해, 본원발명의 출원인이 선출원한 국내 특허공개번호 제10-2010-0091658호 차량용 좌,우 독립 공조장치 및 그 제어방법이 개시되어 있으며, 간략히 설명하면, 공조케이스의 공기유입구측 통로 내부에 좌,우측 통로의 개도를 조절하는 풍량조절도어를 설치하고, 상기 풍량조절도어와 증발기의 사이에는 보조분리벽을 형성하여 상기 풍량조절도어에 의해 조절된 풍량이 공조케이스의 좌,우 공기통로로 구획되어 공급되도록 한 것이다.
따라서, 공기유동 통로의 단면적이 균일한 곳에 풍량조절도어를 설치함으로써, 정확한 좌,우 풍량조절이 가능한 것이다.
그러나, 상기 종래기술은, 상기 풍량조절도어로 좌측 통로 또는 우측 통로를 폐쇄하는 위치로 이동시킬 경우 통로 단면적이 점차 협소해지면서 휘슬 등의 소음이 발생하는 문제가 있다.
또한, 상기 풍량조절도어로 좌측 통로 또는 우측 통로를 폐쇄할 경우 폐쇄된 통로로는 풍량이 공급되지 않고 상대 통로로는 최대 단수 풍량이 공급되는데, 이러한 구조로인해 상기 풍량조절도어가 좌측 통로 또는 우측 통로를 폐쇄할 경우 폐쇄된 통로측은 1단 풍량으로도 사용할 수 없게 되어 결국 액츄에이터로 상기 풍량조절도어를 1단에서부터 7단(일예로 최대 단수)까지 제어시 단수 별 제어 간격(구간)이 좁아지게 되어 단수 변경시 풍량변화가 급격하게 발생하는 문제도 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 블로어와 증발기의 사이에 제1,2통로의 개도를 조절하는 풍량조절도어를 설치하여 공조케이스의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 공조장치에서, 상기 풍량조절도어가 제1통로 또는 제2통로를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어에 바이패스 통로를 구비함으로써, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄한 상태에서도 1단 풍량을 구현할 수 있기 때문에 상기 풍량조절도어의 제어 간격(구간)을 넓게 할 수 있어 급격한 풍량변화를 방지하고, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄하는 과정에서 통로 단면적이 협소해지더라도 상기 바이패스 통로를 통해 일정 통로 단면적이 확보되므로 휘슬 소음을 줄일 수 있는 차량용 좌,우 독립 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구가 형성되며 내부에는 상기 공기유입구와 공기토출구를 연통시키는 공기통로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 증발기(101)와, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어(10)와, 상기 블로어(10)와 증발기(101) 사이의 통로에 설치되며, 회전 각도에 따라 상기 통로내의 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하여 상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 풍량조절도어(150)를 포함하여 이루어진 차량용 좌,우 독립 공조장치에 있어서, 상기 풍량조절도어(150)가 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어(150)에 바이패스 통로(170,171)가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 블로어와 증발기의 사이에 제1,2통로의 개도를 조절하는 풍량조절도어를 설치하여 공조케이스의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 공조장치에서, 상기 풍량조절도어가 제1통로 또는 제2통로를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어에 바이패스 통로를 구비함으로써, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄한 상태에서도 1단 풍량을 구현할 수 있기 때문에 상기 풍량조절도어의 단수별 제어 간격(구간)을 넓게 할 수 있어 급격한 풍량변화를 방지할 수 있음은 물론 액츄에이터의 제어 편차에 따른 단수 별 오차도 줄일 수 있다.
또한, 상기 풍량조절도어가 일측 통로를 폐쇄하는 과정에서 통로 단면적이 협소해지더라도 상기 바이패스 통로를 통해 일정 통로 단면적이 확보되므로 휘슬 소음을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치를 세미 센터 타입에 적용한 경우를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에서 풍량조절도어가 설치된 부분을 나타내는 확대 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 5에서 풍량조절도어의 상,하측에 바이패스 통로를 형성한 경우를 나타내는 도면,
도 7은 도 3에서 공조케이스를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치에서 공조케이스의 공기유입구 상,하측에 단차부를 형성한 경우를 나타내는 사시도,
도 9는 도 8에서 단차부의 내측면에 도어실링부를 형성한 경우를 나타내는 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치에서 풍량조절도어의 다른 실시예를 나타내는 확대 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치에서 단수 변화에 따른 좌측 풍량 및 우측 풍량의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치(100)는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 디프로스트벤트(121), 페이스벤트(122), 플로어벤트(123)로 이루어진 다수의 공기토출구(120)가 형성됨과 아울러 내부에는 상기 공기유입구(111)와 공기토출구(120)를 연통시키도록 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공기통로에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)의 하류측 공기통로를 제1공기통로(106a)와 제2공기통로(106b)로 구획하는 분리벽(105)과, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 출구(16)가 연결되도록 설치되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어(10)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 공조케이스(110)는 서로 분할된 좌,우측케이스(110a)(110b)가 조립되어 이루어진다.
또한, 상기 공조케이스(110) 내부의 제1공기통로(106a)는 차실내의 좌측인 운전석 방향에 대응되고, 상기 제2공기통로(106b)는 차실내의 우측인 조수석 방향에 대응된다. 물론, 운전석 방향과 조수석 방향은 차량 핸들의 위치에 따라 달라질 수 있다.
그리고, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절을 위한 온도조절도어(130)가 설치되는데, 상기 온도조절도어(130)는 상기 제1,2공기통로(106a)(106b)에 각각 설치되어 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 공기통로와 상기 히터코어(102)를 통과하는 공기통로의 개도를 조절하게 된다.
또한, 상기 증발기(101)를 거친후 히터코어(102)를 선택적으로 거친 공기를 차실내의 특정위치와 연통하는 각 덕트(미도시)로 선택적으로 배분할 수 있도록 상기 각각의 디프로스트벤트(121), 페이스벤트(122), 플로어벤트(123)에는 다수의 모드도어(124)가 설치되어 다양한 공기토출모드를 수행하게 된다.
한편, 상기 블로어(10)는 상부측에 내,외기를 선택적으로 유입할 수 있도록 내외기전환도어(미도시)에 의해 개폐되는 내기유입구(미도시) 및 외기유입구(11)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구를 통해 유입된 공기를 상기 공조케이스(110)측으로 송풍하도록 하나의 송풍팬(15)이 설치된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)는 상기 블로어(10)의 출구(16)와 연결되도록 공조케이스(110)의 측면에서 상기 블로어(10)의 출구(16)측으로 일정길이의 직선구간을 갖도록 연장 형성된다.
즉, 도면에서와 같이, 상기 공기유입구(111)의 내부 공기통로(141)(142)는 상기 공조케이스(110)내의 분리벽(105)에 의해 구획된 제1,2공기통로(106a)(106b)와 직각 방향이 되게 형성된다. 이때, 상기 공기유입구(111)는 상기 증발기(101)와 평행하게 형성된다.
그리고, 본 발명에서는, 상기 증발기(101)와 블로어(10) 사이의 통로 내부에, 회전 각도에 따라 상기 통로내의 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하여 상기 공조케이스(110)의 내부 즉, 제1,2공기통로(106a)(106b)로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하도록 풍량조절도어(150)가 설치된다.
상기 풍량조절도어(150)는 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일한 상기 공기유입구(111)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 공기유입구(111)의 내부 통로는 단면적이 균일하여 공기유동이 공조케이스(110)의 다른부분에 비해 상대적으로 균일하고 이로인해 풍량 변화가 없으므로 상기 공기유입구(111)의 내부에 풍량조절도어(150)를 설치하는 것이다.
이처럼, 공기유동 통로의 단면적이 균일하여 공기유동이 상대적으로 균일하고 이로인해 풍량 변화가 없는 상기 공기유입구(111)의 내부에 풍량조절도어(150)를 설치함으로써 정확한 좌,우 풍량조절이 가능하다.
그리고, 상기 풍량조절도어(150)는 상기 공기유입구(111)의 상측면 또는 하측면에 설치된 액츄에이터(155)를 통해 작동하게 된다. 즉, 상기 액츄에이터(155)에 인가되는 전압에 따라 상기 풍량조절도어(150)의 회전 각도가 변하게 되면서 상기 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하게 된다.
상기 풍량조절도어(150)는 상기 공기유입구(111)의 내부 중앙에 수직으로 설치되는 회전축(151)과, 상기 회전축(151)의 측면에서 상기 블로어(10)의 출구(16)를 향해 연장 형성되어 상기 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하는 플레이트(152)로 이루어진다.
이때, 상기 풍량조절도어(150)의 회전축(151) 일단부가 공기유입구(111)의 외측에 설치된 액츄에이터(155)와 연결된다.
그리고, 상기 풍량조절도어(150)와 상기 증발기(101)의 사이에는 상기 제1통로(161)와 제2통로(162)로 공급된 공기가 서로 구획된 상태로 상기 공조케이스(110)의 제1,2공기통로(106a)(106b)로 유동할 수 있도록 하는 보조분리벽(160)이 형성된다.
즉, 상기 보조분리벽(160)은, 상기 증발기(101)의 상류측 공기통로를 좌,우로 구획하게 된다.
상기 보조분리벽(160)의 선단부는 상기 풍량조절도어(150)의 회전축(151) 후방측에 인접하게 되고, 보조분리벽(160)의 후단부는 상기 증발기(101)측으로 절곡되어 증발기(101)의 전방면에 인접하게 된다.
이때, 상기 증발기(101)의 전방면에 인접한 보조분리벽(160)의 후단부는 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치된 분리벽(105)과 동일선상에 위치하게 된다.
따라서, 상기 풍량조절도어(150)를 통해 좌,우(제1,2통로) 풍량이 조절되어 유입되는 공기는 풍량조절도어(150)와 증발기(101) 사이에 형성된 상기 보조분리벽(160)을 통해 완전히 분리되므로, 상기 풍량조절도어(150)에 의해 분리 조절되어 공조케이스(110)의 제1,2공기통로(106a)(106b)로 유입될 때까지 좌,우(제1,2통로)측 공기의 혼합이 방지되고 이로인해 완벽한 좌,우 풍량조절시스템을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 상기 풍량조절도어(150)가 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어(150)의 단면적을 축소하여 형성되는 바이패스 통로(170,171)가 구비된다.
상기 풍량조절도어(150)의 단면적을 축소하여 바이패스 통로(170,171)를 형성한 구조는 아래의 두가지 형태가 있다.
첫번째, 상기 바이패스 통로(170)는, 상기 풍량조절도어(150)에 직접 관통 형성되는데, 즉, 상기 풍량조절도어(150)의 플레이트(152)에 일정 크기의 단면적을 갖는 상기 바이패스 통로(170)를 관통 형성한 것이다.
두번째, 상기 바이패스 통로(171)는, 상기 풍량조절도어(150)의 크기를 축소하여, 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)와 상기 풍량조절도어(150)의 사이에 형성되는데, 즉, 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 길이를 축소하여 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 일단부에 상기 바이패스 통로(171)를 형성한 것이다.
도 5와 같이 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 폐쇄한 위치에 있는 경우를 기준으로 설명하면, 상기 풍량조절도어(150)의 상단부 즉, 상기 제2통로(162)내의 상측면과 상기 풍량조절도어(150)의 상단부 사이에 상기 바이패스 통로(171)가 형성된다. 물론, 그 반대편에 형성할 수도 있다.
아울러, 상기 풍량조절도어(150)를 관통하여 형성된 바이패스 통로(170)와, 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 일단부에 형성된 바이패스 통로(171)를 모두 형성할 수도 있고, 둘 중 어느 하나만 형성할 수도 있다.
또한, 도 6과 같이, 상기 바이패스 통로(171)는, 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 길이를 축소하여 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 양단부에 형성할 수도 있다.
한편, 상기 풍량조절도어(150)가 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하게 되면, 상기 풍량조절도어(150)의 측면은 상기 공기유입구(111)내의 측면과 밀착되어 실링하게 되면서 공기가 리크되지 않지만, 풍량조절도어(150)의 상,하단부는 공기유입구(111)내의 상,하측면과 이격되어 실링되지 않으므로 공기가 바이패스 되게 된다.
이와 같이, 상기 풍량조절도어(150)가 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있더라도 상기 바이패스 통로(170,171)를 통해 일정 풍량이 상시 공급될 수 있게 되며, 즉, 상기 풍량조절도어(150)가 어느 일측 통로 폐쇄시, 폐쇄된 통로측에서는 1단 풍량이 확보할 수 있는 것이다.
다시말해, 상기 제1통로(161)와 제2통로(162) 중 상기 풍량조절도어(150)에 의해 폐쇄된 통로로는 상기 바이패스 통로(170,171)를 통해 1단 풍량이 공급되고 상대 통로로는 최대 단수 풍량이 공급되는 것이다.
도 11은, 단수 변화에 따른 좌측 풍량 및 우측 풍량의 변화를 나타낸 그래프이며, 여기서 제1통로(161)가 좌측, 제2통로(162)가 우측이다.
따라서, 상기 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있을때가 우측 1단이면서 좌측 최대단수가 되고, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161)를 폐쇄하는 위치에 있을때가 좌측 1단이면서 우측 최대단수가 된다.
물론, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161)와 제2통로(162) 사이의 중간에 위치하게 되면 좌,우측 최대단수가 된다.
상기 단수는, 상기 풍량조절도어(150)의 액츄에이터(155)에 인가되는 전압에 따른 풍량조절도어(150)의 위치에 따라 단수가 변하게 된다.
일예로, 본 발명에서는 상기 액츄에이터(155)에 인가되는 전압이 0.3V 이면, 상기 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있게 되면서 우측 1단이 되고,(이때 상대적으로 제1통로(161)는 최대 개방상태가 되므로 좌측 최대단수가 된다)
상기 0.3V에서부터 일정간격으로 전압이 상승하게 되면, 상기 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 단계적으로 개방하게 되면서 우측 단수도 단계적으로 올라가게 되며,(이때 제1통로(161)는 인가 전압 2.5V 까지는 최대 개방상태를 유지하게 된다)
인가 전압이 2.5V가 되면, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161)와 제2통로(162) 사이의 중간에 위치하게 되면서 우측 최대단수(좌측 최대단수)가 된다.
계속해서 상기 2.5V에서부터 일정간격으로 전압이 상승하게 되면, 상기 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 벗어나 제1통로(161)를 단계적으로 폐쇄하게 되면서 좌측 단수도 단계적으로 내려가게 되며,(이때 제2통로(162)는 인가 전압 4.7V 까지는 최대 개방상태를 유지하게 된다)
인가 전압이 4.7V가 되면, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161)를 폐쇄하는 위치에 있게 되면서 좌측 1단이 된다.(이때 상대적으로 제2통로(162)는 최대 개방상태가 되므로 우측 최대단수가 된다)
따라서, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄한 상태에서도 1단 풍량을 구현할 수 있기 때문에 상기 풍량조절도어(150)의 각 단수별 제어 간격(구간)을 넓게 할 수 있어 급격한 풍량변화를 방지할 수 있음은 물론 액츄에이터(155)의 제어 편차에 따른 단수 별 오차도 줄일 수 있다.
또한, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 과정에서 통로 단면적이 협소해지더라도 상기 바이패스 통로(170,171)를 통해 일정 통로 단면적이 확보되므로 휘슬 소음을 줄일 수 있다.
한편, 상기 풍량조절도어(150)에 의해 제1통로(161)와 제2통로(162)의 풍량을 조절하게 되면, 이에 대응하는 상기 공조케이스(110)내의 제1공기통로(106a)와 제2공기통로(106b)의 풍량도 동일한 풍량으로 조절되게 된다.
도 8은 공조케이스의 공기유입구 상,하측에 단차부를 형성한 경우를 나타내는 사시도로서, 상기 회전축(151)이 설치되는 상기 공기유입구(111)의 내측면에는, 상기 풍량조절도어(150)의 회전 범위에 대응하여 단차부(115)가 형성된 것이다.
즉, 상기 공기유입구(111)의 내측면 상,하측에 상기 바이패스 통로(171)측으로 돌출되는 단차부(115)를 형성하고, 상기 단차부(115)의 높이를 조절하여 상기 바이패스 통로(171)의 단면적을 조절할 수 있다.
도 9는 도 8의 단차부 내측면에 도어실링부를 형성한 경우를 나타내는 사시도로서, 상기 단차부(115)에는, 상기 풍량조절도어(150)의 단수별 회전 각도에 대응하는 위치에 도어실링부(116)가 돌출 형성된다.
즉, 상기 풍량조절도어(150)가 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치(1단 위치)에 있을 경우에는 상기 바이패스 통로(171)를 통해 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량(1단 풍량)이 공급되는데, 1단 이외의 단수별 위치에는 상기 도어실링부(116)가 형성되어 바이패스 통로(171)를 폐쇄하게 된다.
따라서, 상기 풍량조절도어(150)의 1단 이외의 단수별 위치에서는 바이패스 통로(171)가 폐쇄되므로 풍량조절도어(150)의 단수별 회전 각도에 따른 개도량을 통해서만 풍량을 조절하게 된다.
한편, 도 9에서는 편의상 상기 공기유입구(111)내의 하측에 형성된 단차부(115)에만 상기 도어실링부(116)를 도시하였지만, 상기 공기유입구(111)내의 상측에 형성된 단차부(115)에도 도어실링부(116)가 형성된다.
그리고, 도 10은 풍량조절도어(150)의 다른 실시예로서, 상기 풍량조절도어(150)를 상,하 방향으로 분리하여 2개를 설치한 것이다.
이때, 상기 공기유입구(111)의 상단과 하단에는 각각 개별작동하는 액츄에이터(155)가 설치되어 각각의 풍량조절도어(150)를 개별 작동시키게 된다.
또한, 상기 공기유입구(111)의 내부에는 실링벽(140)이 형성되는데, 상기 실링벽(140)은 상기 2개의 풍량조절도어(150) 사이에 형성되어 각 풍량조절도어(150)의 사이를 구획하게 된다.
이러한, 상기 실링벽(140)은 상기 공기유입구(111)의 내부를 상,하로 구획하도록 형성된다.
따라서, 상기 실링벽(140)을 통해 구획된 상기 2개의 풍량조절도어(150)가 상기 제1,2통로(161,162)로 유입되는 풍량을 조절하기 때문에 1개의 풍량조절도어(150)로 제1,2통로(161,162)의 풍량을 조절하는 경우 보다 더욱 미세한 좌,우 풍량조절을 할 수 있게 된다.
이처럼, 도 10과 같이, 2개의 풍량조절도어(150)가 설치된 구조에서도 상기 풍량조절도어(150)에 바이패스 통로(170,171)를 형성할 수 있으므로 앞서 설명한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 10에서는, 2개의 풍량조절도어(150) 중 1개의 풍량조절도어(150)에만 바이패스 통로(170)를 형성한 경우를 일예로 도시하였지만, 2개의 풍량조절도어(150) 모두에 바이패스 통로(170)를 형성할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 좌,우 독립 공조장치의 공기유동과정을 설명하기로 한다. 여기서는 대표적인 모드로써 냉방모드(도2참조)이고, 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치로 작동한 경우에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 상기 블로어(10)의 작동으로 블로어(10)의 출구(16)를 통해 송풍되는 공기는 상기 공기유입구(111)로 유입된다.
상기 공기유입구(111)로 유입되는 공기는 상기 풍량조절도어(150)에 의해 좌,우측 풍량이 조절되게 되는데, 도 2와 같이 풍량조절도어(150)가 제2통로(162)를 폐쇄하고 있으므로, 제2통로(162)로는 바이패스 통로(170)를 통해 1단 풍량이 공급되고, 제1통로(161)로는 최대 단수의 풍량이 공급된다.
계속해서, 좌측은 최대 단수의 풍량, 우측은 1단 풍량으로 조절된 공기는 상기 보조분리벽(160)에 의해 완전히 분리된 상태로 공조케이스(110)의 내부로 유입된 후 상기 증발기(101)를 통과하게 된다.
상기 증발기(101)를 통과하는 공기는 증발기(101)를 통과하는 과정에서 차가운 공기로 바뀌게 되며, 상기 증발기(101)에서 열교환된 차가운 공기는 상기 공조케이스(110)의 내부 분리벽(105)에 의해 상기 제1공기통로(106a)와 제2공기통로(106b)로 분리되어 유동하게 된다.
계속해서, 상기 제1공기통로(106a)와 제2공기통로(106b)로 분리되어 유동하는 공기는 상기 온도조절도어(130)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스한 후, 상기 모드도어(124)에 의해 개방된 벤트(121)(122)(123)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량실내의 운전석(좌측)으로는 최대 단수의 풍량이 공급되면서 냉방하게 되고, 조수석(우측)으로는 1단 풍량이 공급되면서 냉방하게 된다.
물론, 상기 과정에서 상기 풍량조절도어(150)와, 상기 분리벽(105)의 좌,우측에 개별 작동 가능하게 설치된 온도조절도어(130) 및 모드도어(124)를 각각 독립적으로 조절하면 운전석과 조수석을 탑승자가 원하는 풍량,온도,공기토출모드로 독립 제어할 수 있다.
한편, 상기에서는 냉방모드에 대해서만 설명하였지만, 이 외에도 난방모드를 포함하여 다양한 공조모드를 수행할 수 있으며 이러한 공조모드는 공지된 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 105: 분리벽
110: 공조케이스 111: 공기유입구
115: 단차부 116: 도어실링부
120: 공기토출구 124: 모드도어
130: 온도조절도어 140: 실링벽
150: 풍량조절도어 151: 회전축
152: 플레이트 160: 보조분리벽
170,171: 바이패스 통로

Claims (11)

  1. 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에 다수의 공기토출구(120)가 형성되며 내부에는 상기 공기유입구(111)와 공기토출구(120)를 연통시키는 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와,
    상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 증발기(101)와,
    상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에 연결되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 블로어(10)와,
    상기 블로어(10)와 증발기(101) 사이의 통로에 설치되며, 회전 각도에 따라 상기 통로내의 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하여 상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍되는 공기의 풍량을 조절하는 풍량조절도어(150)를 포함하여 이루어진 차량용 좌,우 독립 공조장치에 있어서,
    상기 풍량조절도어(150)가 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)를 폐쇄하는 위치에 있을때에도 상기 폐쇄된 통로로 일정 풍량이 공급될 수 있도록, 상기 풍량조절도어(150)에 바이패스 통로(170,171)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 통로(170)는, 상기 풍량조절도어(150)에 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 바이패스 통로(171)는, 상기 제1통로(161) 또는 제2통로(162)와 상기 풍량조절도어(150)의 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 바이패스 통로(171)는, 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 길이를 축소하여 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 일단부에 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 바이패스 통로(171)는, 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 길이를 축소하여 상기 풍량조절도어(150)의 축방향 양단부에 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1통로(161)와 제2통로(162) 중 상기 풍량조절도어(150)에 의해 폐쇄된 통로로는 상기 바이패스 통로(170,171)를 통해 1단 풍량이 공급되고 상대 통로로는 최대 단수 풍량이 공급되는 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 풍량조절도어(150)는,
    상기 공기유입구(111)의 내부에 수직으로 설치되는 회전축(151)과,
    상기 회전축(151)의 측면에서 상기 블로어(10)의 출구를 향해 연장 형성되어 상기 제1통로(161)와 제2통로(162)의 개도를 조절하는 플레이트(152)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전축(151)이 설치되는 상기 공기유입구(111)의 내측면에는, 상기 풍량조절도어(150)의 회전 범위에 대응하여 단차부(115)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단차부(115)에는, 상기 풍량조절도어(150)의 단수별 회전 각도에 대응하는 위치에 도어실링부(116)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 내부에는, 상기 증발기(101)의 하류측 공기통로를 제1공기통로(106a)와 제2공기통로(106b)로 구획하는 분리벽(105)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 풍량조절도어(150)와 상기 증발기(101)의 사이에는, 상기 제1통로(161)와 제2통로(162)로 공급된 공기가 서로 구획된 상태로 상기 공조케이스(110)의 제1,2공기통로(106a)(106b)로 유동할 수 있도록 하는 보조분리벽(160)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 좌,우 독립 공조장치.
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