KR20180029129A

KR20180029129A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20180029129A
Application number: KR1020160116259A
Authority: KR
Inventors: 김태완; 서용은; 서정훈; 엄세동; 정재환
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2018-03-20

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 플로어 벤트로 바이패스시키는 바이패스 통로 및 이를 개폐하는 바이패스 도어를 설치함으로써, 난방모드시 통기 저항 개선에 의한 풍량 증대 및 소음을 개선할 수 있고, 유로 길이가 짧아서 열손실이 적음은 물론 냉풍의 리크(leak) 발생 영역을 통과하지 않으므로 토출 온도를 높일 수 있으며, 상기 바이패스 도어의 조절을 통해 플로어 벤트의 토출온도를 기존 대비 더 따뜻하게 제어가 가능한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 플로어 벤트로 바이패스시키는 바이패스 통로 및 이를 개폐하는 바이패스 도어를 설치하여 통기 저항 개선에 의한 풍량 증대 및 소음을 개선하고, 유로 길이가 짧아서 열손실이 적은 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는, 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 또는 환기한다.

이러한 차량용 공조장치는, 차종별 또는 동일 차종내에서 사양에 따라 다양한 형태로 개발되는데, 일예로, 싱글 존(전석 공간) 공조장치, 듀얼 존(전석 좌,우 공간) 공조장치, 트리플 존(전석 좌,우 및 후석 공간) 공조장치가 대표적이다.

도 1은 종래의 싱글 존 공조장치를 나타내는 단면도로써, 상기 공조장치(1)는, 일측에 공기유입구(11)가 형성되고 타측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기통로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 블로어(미도시)로 구성된다.

그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하도록 온도조절도어(15)가 설치된다.

상기 공조케이스(10)는, 좌측케이스와 우측케이스를 조립하여 구성되는 상부케이스(10a)와, 상기 상부케이스(10a)의 하부 중 상기 증발기(2)가 안착되는 부위에 증발기(2)에서 발생하는 응축수의 누수방지를 위해 별도로 조립되는 하부케이스(10b)로 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 블로어에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드(페이스모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 블로어에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 난방이 수행된다.

그리고, 상기 듀얼 존 공조장치는, 상기 공조케이스(10)의 내부 중앙에 세퍼레이터(미도시)를 설치하여 공조케이스(10)의 내부를 좌,우로 구획하고, 이때 상기 공조케이스(10)내의 세퍼레이터 양측에는 서로 독립적으로 작동하는 좌,우 온도조절도어 등을 설치하여 전석 좌,우 공간을 독립적으로 온도조절 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 트리플 존 공조장치(1a)는, 상기 듀얼 존 공조장치내의 냉,온풍통로(P1,P2)로 이루어진 전석공기통로(17) 하부에 후석공기통로(20)를 추가한 것으로서, 도 2를 참조하여 간략히 설명하면, 공조케이스(10)의 내부에에 증발기(2) 및 히터코어(3)가 설치되고, 전석 온도조절도어(15) 및 전석 모드도어(16a,16b,16c)가 설치되는 것은 큰 차이가 없으나, 상기 히터코어(3)의 하부에 후석공기통로(20)가 추가로 형성되고, 상기 후석공기통로(20)와 온풍통로(P2)의 사이에는 히터코어(3) 전방에 후석 온도조절도어(25)가 히터코어(3) 후방에 후석 보조 온도조절도어(26)가 설치된다.

또한, 상기 후석공기통로(20)의 출구측에는 후석측으로 공기를 토출하기 위한 후석 공기토출구(21)가 형성된다.

따라서, 상기 후석 온도조절도어(25) 및 후석 보조 온도조절도어(26)에 의해 상기 후석공기통로(20)를 통과하는 냉풍과, 상기 온풍통로(P2)를 통과한 후 후석공기통로(20)로 합류되는 온풍의 혼합양이 조절되고, 이후 상기 후석 공기토출구(21)를 통해 후석 공간으로 토출됨으로서, 후석 공간까지 냉,난방하게 된다.

그러나, 상기 종래의 공조장치들은, 난방모드시 상기 히터코어(3)를 통과한 온풍이 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(12c)로 유동하기 때문에 플로어벤트(12c)로 토출되기 까지 유로 길이가 길어 통기 저항에 의해 풍량이 감소하고, 열손실도 많아 난방성능이 저하되는 문제가 있다.

또한, 난방모드시 믹싱영역(MC) 부근에서는 냉풍이 리크될 수 있는데, 상기 히터코어(3)를 통과한 온풍이 믹싱영역(MC)을 거치는 과정에서 상기 리크 되는 냉풍에 의해 온도가 저하되는 문제도 있었다.

아울러, 최근에는 차량 전,후방향으로의 공조케이스(10) 크기를 축소해야 하는 경우가 요구되고 있는데, 이 경우 공조케이스(10)의 크기 축소에 따른 공기 유로 축소로 상기 통기 저항이 더욱 증대되는 문제가 있다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 플로어 벤트로 바이패스시키는 바이패스 통로 및 이를 개폐하는 바이패스 도어를 설치함으로써, 난방모드시 통기 저항 개선에 의한 풍량 증대 및 소음을 개선할 수 있고, 유로 길이가 짧아서 열손실이 적음은 물론 냉풍의 리크(leak) 발생 영역을 통과하지 않으므로 토출 온도를 높일 수 있으며, 상기 바이패스 도어의 조절을 통해 플로어 벤트의 토출온도를 기존 대비 더 따뜻하게 제어가 가능한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉풍통로 및 온풍통로와 복수개의 공기토출구가 구비된 공조케이스와, 상기 냉풍통로에 설치되는 냉방용 열교환기 및 상기 온풍통로에 설치되는 난방용 열교환기와, 상기 난방용 열교환기를 통과한 공기를 냉,온풍 믹싱영역으로 가이드하는 가이드벽을 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 가이드벽에는 상기 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 특정 공기토출구로 바이패스시키는 바이패스 통로가 형성되고, 상기 바이패스 통로를 개폐하는 바이패스 도어가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 플로어 벤트로 바이패스시키는 바이패스 통로 및 이를 개폐하는 바이패스 도어를 설치함으로써, 난방모드시 통기 저항 개선에 의한 풍량 증대 및 소음을 개선할 수 있다.

또한, 히터코어 통과후 플로어 벤트까지 유로 길이가 짧아서 열손실이 적고, 냉풍의 리크(leak) 발생 영역을 통과하지 않으므로 토출 온도를 더욱 높일 수 있다.

그리고, 상기 바이패스 도어의 조절을 통해 플로어 벤트의 토출온도를 기존 대비 더 따뜻하게 제어가 가능하다.

도 1은 종래의 싱글 존 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 트리플 존 공조장치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 최대냉방모드를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 최대난방모드를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 온도조절모드에서 바이패스 도어의 개도량을 조절하는 경우를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 바이패스 통로를 형성한 경우와 바이패스 통로를 형성하지 않은 경우의 통기 저항을 측정한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 바이패스 도어의 개도량에 따른 토출온도를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구가 형성되며 내부에는 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)내에서 냉풍통로(P1)에 설치되는 냉방용 열교환기 및 상기 온풍통로(P2)에 설치되는 난방용 열교환기와, 상기 냉방용 열교환기와 난방용 열교환기의 사이에 설치됨과 아울러 상기 난방용 열교환기를 바이패스하도록 하는 냉풍통로(P1) 및 상기 난방용 열교환기를 통과하도록 하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 전석 온도조절도어(115)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기 냉방용 열교환기는 증발기(101)이고, 상기 난방용 열교환기는 히터코어(102)인 경우를 일예로 설명하기로 한다.

상기 공조케이스(110)에는 내부를 좌,우로 구획하는 세퍼레이터(미도시)가 설치되어 전석 좌,우 공간 및 후석 좌,우 공간의 온도를 독립제어 할 수 있다.

또한, 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 냉풍과 상기 온풍통로(P2)를 통과한 온풍이 서로 혼합되는 믹싱영역(MC)이 형성된다.

한편, 상기 온풍통로(P2)는 상기 히터코어(102)를 경유하는 "U"자 형태로 형성되며, 온풍통로(P2)의 입구는 상기 냉풍통로(P1)로부터 분기되고, 온풍통로(P2)의 출구는 상기 믹싱영역(MC)과 합류하게 된다.

따라서, 상기 온풍통로(P2)의 입구로 유입된 공기가 히터코어(102)를 통과한 후 유턴하여 상기 온풍통로(P2)의 출구를 통해 믹싱영역(MC)측으로 유동하게 되며, 이때 상기 온풍통로(P2)의 입구와 온풍통로(P2)의 출구 사이에는 격벽(119)이 형성되어 상기 온풍통로(P2)의 입구측 공기와 상기 온풍통로(P2)의 출구측 공기를 구획하게 된다.

한편, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 히터코어(102)를 통과한 공기를 믹싱영역(MC)으로 가이드하는 가이드벽(117)이 형성된다.

상기 가이드벽(117)은 히터코어(102)를 통과한 공기를 믹싱영역(MC)으로 가이드함은 물론 온풍통로(P2)와 플로어 벤트(114)의 사이를 구획하게 된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 도입하여 공조케이스(110)내로 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.

상기 복수개의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 전석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 전석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)가 형성된다.

아울러, 상기 각 벤트(112~114)들은 복수개의 전석 모드도어(116)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.

그리고, 상기 증발기(101)는 상기 냉풍통로(P1)의 상류측인 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 인접한 위치에 세워지게 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍통로(P2)에서 세워지게 설치된다.

한편, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 수직으로 설치될 수도 있으나, 도면에서와 같이 일정각도 경사지게 설치될 수도 있다.

도면에는 도시되지 않았지만, 상기 증발기(101)에는 냉매파이프를 통해 압축기와 응축기 및 팽창밸브가 연결되어 냉동사이클을 형성함으로써 증발기(101)를 통과하는 공기가 냉각되게 되고, 상기 히터코어(102)에는 냉각수파이프를 통해 엔진과 연결되어 엔진에 의해 뜨거워진 냉각수가 상기 히터코어(102)로 순환하게 됨으로써 히터코어(102)를 통과하는 공기가 가열되게 된다.

물론, 전기자동차나 하이브리드 자동차에서는 상기 난방용 열교환기로서 히터코어(102) 대신 전기가열식 히터 또는 응축기가 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 상기 공조케이스(110)내 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 일측에 형성되어 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)의 입구측 개도를 조절하는 제1도어부(115a)와, 상기 회전축을 중심으로 타측에 형성되어 상기 온풍통로(P2)의 출구측 개도를 조절하는 제2도어부(115b)로 구성된다.

따라서, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 최대냉방모드시, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로(P2)의 입구를 폐쇄함과 동시에 제2도어부(115b)는 온풍통로(P2)의 출구를 폐쇄함으로써, 상기 히터코어(102)에 의해 뜨거워진 온풍통로(P2)내의 공기가 믹싱영역(MC)측으로 유동하는 것을 방지하게 된다.

또한, 최대난방모드시에는, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로(P2)의 입구를 개방함과 동시에 상기 제2도어부(115b)는 온풍통로(P2)의 출구를 개방하게 된다.

한편, 상기 온풍통로(P2)의 입구측에는 보조도어(141)가 설치되어 상기 전석 온도조절도어(115)와 함께 온풍통로(P2)의 입구측 개도를 조절하게 되고, 상기 보조도어(141)는 전석 난방모드시나 후석 난방모드시 개방될 수 있다.

상기 보조도어(141)는 상기 온풍통로(P2)의 입구측에서 상기 전석 온도조절도어(115)의 하부에 배치된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(P2) 하부에는 후석측으로 공기를 공급하는 후석공기통로(140)가 형성된다.

상기 후석공기통로(140)는, 상기 온풍통로(P2)와 구획벽(144)을 통해 구획 형성되며, 차실내의 콘솔박스(미도시)를 통해 후석 공간으로 공기를 공급하여 후석 독립공조를 수행하게 된다.

상기 후석공기통로(140)의 입구는 상기 증발기(101)의 하류측(후방측) 냉풍통로와 연통하도록 형성되고, 후석공기통로(140)의 출구는 후술하는 후석 토출하우징(120)과 연통하게 되며, 상기 후석 토출하우징(120)은 차실내의 콘솔박스(미도시)와 덕트(미도시)를 통해 연결되게 된다.

또한, 상기 후석공기통로(140) 출구측에 형성된 후석 토출하우징(120)에는, 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 페이스 벤트(121)와, 후석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 플로어 벤트(122)가 형성된다.

그리고, 상기 후석 토출하우징(120)의 내부에는 상기 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)의 개도를 조절하는 후석 모드도어(145)가 회전가능하게 설치된다.

또한, 상기 온풍통로(P2)와 후석공기통로(140)를 구획하는 구획벽(144)에는, 상기 히터코어(102)의 하류측 온풍통로(P2)와 후석공기통로(140)를 연통시키는 후석온풍출구(143)가 형성된다.

아울러, 상기 상기 후석온풍출구(143)와 후석공기통로(140)의 개도를 조절하는 후석온도조절도어(142)가 설치된다.

후석 냉방모드시 상기 후석 온도조절도어(141)를 통해 후석공기통로(140)를 개방하고 후석온풍출구(143)를 폐쇄하게 되며, 후석 난방모드시에는 상기 후석 온도조절도어(142)를 통해 후석온풍출구(143)를 개방하고 후석공기통로(140)를 폐쇄하게 된다.

따라서, 상기 후석 온도조절도어(142)와 보조도어(141)를 제어하여 후석 냉,낭방을 수행할 수 있고, 상기 후석 모드도어(145)를 제어하여 후석 탑승자의 얼굴 또는 발쪽으로 공기를 공급할 수 있다.

그리고, 상기 히터코어(102)를 통과한 공기를 믹싱영역(MC)으로 가이드하는 가이드벽(117)에는, 상기 히터코어(102)를 통과한 온풍을 특정 공기토출구로 바이패스시키는 바이패스 통로(150)가 형성되고, 상기 바이패스 통로(150)를 개폐하는 바이패스 도어(155)가 설치된다.

상기 특정 공기토출구는, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출하는 플로어 벤트(114)로서, 상기 공조케이스(110)내의 상기 가이드벽(117) 후방측에 형성되어 상기 가이드벽(117)에 의해 상기 온풍통로(P2)와 구획된다.

또한, 상기 바이패스 통로(150)는 상기 난방용 열교환기인 히터코어(102)의 상단 보다 낮은 위치에 형성되고, 상기 플로어 벤트(114)도 상기 히터코어(102)의 상단 보다 낮은 위치에 형성된다.

이때, 상기 플로어 벤트(114)는, 상기 바이패스 통로(150)와 인접하여 형성된다. 즉, 상기 플로어 벤트(114)와 바이패스 통로(150)는 일부 중첩되게 배치된다.

이처럼, 상기 히터코어(102)를 통과한 온풍을 플로어 벤트(114)로 바이패스시키는 바이패스 통로(150) 및 이를 개폐하는 바이패스 도어(155)를 설치함으로써, 난방모드시 통기 저항을 개선하여 풍량 증대 및 소음을 개선할 수 있고, 플로어 벤트(114)까지의 유로 길이가 짧아져 열손실이 적음은 물론 냉풍의 리크(leak) 발생 영역(믹싱영역)을 통과하지 않으므로 토출 온도를 높일 수 있어 난방성능을 향상할 수 있다.

즉, 도 4와 같이 상기 히터코어(102)를 통과한 공기 중 일부 공기는 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(114)로 이동하고, 나머지 공기는 상기 바이패스 통로(150)를 통해 곧바로 플로어 벤트(114)로 이동하게 되어 믹싱영역(MC)을 거치는 경우 보다 유로 길이를 최소화 할 수 있다.

도 6은 바이패스 통로를 형성한 경우와 바이패스 통로를 형성하지 않은 경우의 통기 저항을 측정한 도면으로서, 보는 바와 같이 바이패스 통로(150)를 형성한 경우에는 히터코어(102)를 통과한 공기가 양분되어 일부는 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(114)로 이동하고 일부는 바이패스 통로(150)를 통해 곧바로 플로어 벤트(114)로 이동하여 전반적으로 통기 저항이 감소 되었음을 알 수 있고,

바이패스 통로(150)를 형성하지 않은 경우에는 히터코어(102)를 통과한 공기 전체가 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(114)로 이동하게 되면서 통기 저항이 증가 되었음을 알 수 있다.

그리고, 상기 바이패스 도어(155)는, 상기 가이드벽(117)을 기준으로 상기 플로어 벤트(114)측에 설치된다.

이때, 상기 바이패스 도어(155)는, 바이패스 도어(155)의 회전축(155a)이 상기 바이패스 통로(150)의 하부측에 위치하도록 설치된다.

또한, 상기 바이패스 도어(155)는, 상기 플로어 벤트(114)측 방향으로 열리도록 설치되어, 상기 바이패스 통로(150)를 통과하는 공기를 플로어 벤트(114)로 원활하게 가이드하게 된다.

아울러, 상기 바이패스 도어(155)가 최대 개방된 상태에서는 상기 플로어 벤트(114)의 하단에 위치하게 되므로 상기 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(114)로 내려오는 공기를 막지 않게 된다.

그리고, 본 발명에서는 모드에 따라 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 제어할 수 있는데,

먼저, 최대 난방모드시에는, 도 4와 같이 상기 플로어 벤트(114)를 개폐하는 전석 모드도어(116)와 상기 바이패스 도어(155)를 최대 개방하여 난방 성능을 향상하게 된다.

또한, 최대 난방모드가 아닌 온도 조절 모드에서는 도 5와 같이 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 조절하면 상기 플로어 벤트(114)로 토출 되는 공기의 온도를 기존 대비 더 따뜻하게 제어가 가능하다.

즉, 온도 조절 모드에서 공기토출모드 중 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 모드시, 상기 플로어 벤트(114)로 토출되는 공기 온도의 조절이 필요할 경우 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 조절하면 플로어 벤트(114)로 토출 되는 공기의 온도를 조절 할 수 있는 것이다.

일예로, 탑승자가 발 측으로 토출되는 공기 온도를 기존 보다 높이고 싶을 때 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 조절할 수 있다.

도 7은 바이패스 도어의 개도량에 따른 토출온도를 나타낸 그래프로서, 보는 바와 같이, 상기 바이패스 도어(155)를 5도, 10도, 15도 각도로 개방함에 따라 플로어 벤트(114)로 토출되는 공기 온도도 비례하여 상승함을 알 수 있으며, 이때 디프로스트 벤트(112)로 토출되는 공기의 온도는 큰 변화 없이 유지됨을 알 수 있다.

이처럼, 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 조절하면, 다른 공기토출구로 토출되는 공기 온도는 변화 없이 플로어 벤트(114)로 토출되는 공기 온도만 조절할 수 있고, 플로어 벤트(114)로 토출되는 공기 온도를 기존 대비 더 따뜻하게 제어할 수 있다.

한편, 상기 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 공기토출모드로는, 페이스 벤트(113)와 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 바이레벨 모드와, 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 플로어 모드와, 디프로스트 벤트(112)와 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 믹스 모드가 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

전석 최대 난방모드시 공기토출모드(페이스 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드) 중 플로어 모드에 대해서만 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 전석 최대 난방모드시에는 상기 전석 온도조절도어(115)가 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로(P2)를 개방하게 된다.

또한, 공기토출모드 중 플로어 모드에서는 전석 모드도어(116)에 의해 플로어 벤트(114)가 개방되게 된다.

아울러, 전석 최대 난방모드시에는 상기 바이패스 도어(155)가 바이패스 통로(150)를 최대 개방하게 된다. 전석 최대 난방모드가 아닌 온도 조절 모드에서는 상기 바이패스 도어(155)를 제어하여 바이패스 통로(150)의 개도량을 조절할 수 있다. 물론 온도 조절 모드에서도 바이패스 통로(150)를 최대 개방할 수 있다.

한편, 후석 냉,난방모드시에는 상기 후석 온도조절도어(142), 보조도어(141), 후석 모드도어(145)가 작동하여 후석을 별도로 냉,난방하게 된다.

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과한 후, 상기 히터코어(102)를 통과하게 되며, 이 과정에서 공기가 가열되어 온풍으로 바뀌게 된다.

상기 히터코어(102)를 통과한 온풍 중 일부는 믹싱영역(MC)을 거쳐 플로어 벤트(114)로 이동하고, 나머지는 상기 바이패스 통로(150)를 통해 곧바로 플로어 벤트(114)로 이동하게 된다.

상기 플로어 벤트(114)로 이동한 공기는 차실내의 전석 탑승자 발쪽으로 토출되어 탑승자의 발쪽을 난방하게 된다.

110: 공조케이스 101: 증발기
102: 히터코어
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115: 전석 온도조절도어 115a: 제1도어부
115b: 제2도어부 116: 전석 모드도어
117: 가이드벽 119: 격벽
120: 후석 토출하우징 121: 후석 페이스 벤트
122: 후석 플로어 벤트
140: 후석공기통로 141: 보조도어
142: 후석 온도조절도어 144: 구획벽
145: 후석 모드도어 150: 바이패스 통로
155: 바이패스 도어

Claims

냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)와 복수개의 공기토출구가 구비된 공조케이스(110)와, 상기 냉풍통로(P1)에 설치되는 냉방용 열교환기 및 상기 온풍통로(P2)에 설치되는 난방용 열교환기와, 상기 난방용 열교환기를 통과한 공기를 냉,온풍 믹싱영역(MC)으로 가이드하는 가이드벽(117)을 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 가이드벽(117)에는 상기 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 특정 공기토출구로 바이패스시키는 바이패스 통로(150)가 형성되고,
상기 바이패스 통로(150)를 개폐하는 바이패스 도어(155)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바이패스 통로(150)는, 상기 난방용 열교환기의 상단 보다 낮은 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 특정 공기토출구는, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출하는 플로어 벤트(114)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 플로어 벤트(114)는, 상기 난방용 열교환기의 상단 보다 낮은 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 플로어 벤트(114)는, 상기 공조케이스(110)내의 상기 가이드벽(117) 후방측에 형성되어 상기 가이드벽(117)에 의해 상기 온풍통로(P2)와 구획되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 5 항에 있어서,
상기 플로어 벤트(114)는, 상기 바이패스 통로(150)와 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 바이패스 도어(155)는, 상기 가이드벽(117)을 기준으로 상기 플로어 벤트(114)측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 7 항에 있어서,
상기 바이패스 도어(155)는, 바이패스 도어(155)의 회전축(155a)이 상기 바이패스 통로(150)의 하부측에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 바이패스 도어(155)는, 상기 플로어 벤트(114)측 방향으로 열리도록 설치되어, 상기 바이패스 통로(150)를 통과하는 공기를 플로어 벤트(114)로 가이드하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
최대 난방모드시, 상기 플로어 벤트(114)를 개폐하는 전석 모드도어(116)와 상기 바이패스 도어(155)를 최대 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 3 항에 있어서,
공기토출모드 중 플로어 벤트(114)로 공기가 토출되는 모드시, 상기 플로어 벤트(114)로 토출되는 공기 온도의 조절이 필요할 경우 상기 바이패스 도어(155)의 개도량을 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(P2) 하부에는 후석측으로 공기를 공급하는 후석공기통로(140)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 12 항에 있어서,
상기 후석공기통로(140)의 출구측에는 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)를 갖는 후석 토출하우징(120)이 구비되고,
상기 후석 토출하우징(120)의 내부에는 상기 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)의 개도를 조절하는 후석 모드도어(145)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.