KR20180092086A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 내부 공기 유로가 형성되는 공조장치케이스의 내벽면에 알루미늄 부재를 부착하여 공기 흐름을 개선하고 공기 유동 마찰로 인한 소음을 줄인 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air Conditioner Device for Motor Vehicle}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 공조장치의 내부 공기 유로가 형성되는 공조장치케이스의 내벽면에 알루미늄 부재를 부착하여 공기 흐름을 개선하고 공기 유동 마찰로 인한 소음을 줄인 차량용 공조장치에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 특히 차량용 공조시스템에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 상기 차량용 공조장치는 소형이면서도 온도 및 풍량 조절을 효과적으로 수행할 수 있는 차량용 공조장치가 요구되고 있다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 적정온도로 유지하거나 또는 우천 시나 동절기에 자동차의 유리창에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전ㆍ후방 시야가 확보될 수 있도록 하는 장치로 송풍부에 의해 자동차 실내로 유입된 차량 외부의 공기를 냉각수가 흐르는 증발기 또는 히터코어에 통과시켜 자동차 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배하도록 구성되어 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일예를 나타낸 단면도이다. 상기 도 1을 참조하여 차량용 공조장치를 더욱 상세히 설명하면, 종래의 차량용 공조장치는 각각의 도어(11d, 12d, 13d)에 의하여 개도가 조절되는 벤트(11, 12, 13)가 설치된 공조장치케이스(10)와; 상기 공조장치케이스(10)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(14); 상기 공조장치케이스(10) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H); 상기 공조장치케이스(10)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어(15)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 차량용 공조장치는 냉방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로(P1)를 개방함과 동시에 상기 온기통로(P2)를 폐쇄한다. 따라서 상기 송풍부(14)에 의하여 송풍되는 공기는 상기 증발기(E)를 통과하면서 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉기통로(P1) 쪽으로 유동되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 난방 사이클이 가동될 경우, 상기 템프도어(15)는 상기 냉기통로(P1)를 폐쇄함과 동시에 상기 온기통로(P2)를 개방함에 따라 송풍되는 공기는 온기통로(P2)를 통하여 상기 히터코어(H)를 거치면서 상기 히터코어(H)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀌게 되고 개방된 벤트(11, 12, 13)들을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로서 자동차 실내의 난방이 수행된다.
위와 같은 종래의 일반적인 공조장치의 공기 유로가 형성되는 공조장치케이스의 내부에서 공기와 공조장치케이스의 내벽면 마찰로 인해 공기의 흐름이 원활하지 못하여 송풍 성능이 저하되고, 소음 발생으로 인한 운전자의 감성품질 저하가 문제로 제기되고 있다.
본 발명의 목적은, 냉온기통로 및 벤트와 같이 공기유로가 형성되는 공조장치케이스의 내벽면에 알루미늄 부재를 부착하여 공기와 공조장치케이스 내벽면의 마찰로 인한 공기 흐름 저하 및 소음 발생을 개선한 차량용 공조장치를 제공함에 있다.
특히 공기유로상에 와류가 집중적으로 발생되는 굴곡진 유로의 벽면에 알루미늄 부재를 부착하여 제작비용의 증가를 최소화하고 위 개선 효과를 배가시킨 차량용 공조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치는, 복수의 도어에 의하여 개도가 조절되는 복수의 벤트가 설치된 공조장치케이스(101)와, 상기 공조장치케이스(101)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(B)와, 상기 공조장치케이스(101) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H)와, 공조장치케이스(101)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어를 포함하여 형성되는 차량용 공조장치(100)에 있어서, 상기 차량용 공조장치(100)는, 공기 유로가 형성된 벤트(110, 120, 130), 냉기통로(P1) 또는 온기통로(P2) 상의 공조장치케이스(101)의 내벽면에 마찰방지부재(200, 300)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하며,
상기 마찰방지부재(200, 300)는, 공기 유로 상의 굴곡진 영역에 구비되는 것을 특징으로 하고,
보다 상세히 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 상기 굴곡진 영역의 외측에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 공기가 부딪혀서 유로가 변경되는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 상기 히터코어(H)를 통과한 온풍이 부딪히는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 상기 공조장치케이스(101) 내부에 유입되는 외기 또는 내기가 부딪히는 상기 도어의 벽면에 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 차량용 공조장치는, 공기유로가 형성되는 공조장치케이스의 내벽면과 공기와의 마찰을 최소화하기 때문에 공기 흐름이 개선되어 공조장치의 실내 송풍 효율 및 냉난방 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 공조장치케이스 내부 소음을 최소화하여 운전자의 감성 품질이 향상된 효과가 있다.
특히, 공조장치케이스 내부 와류 발생 영역에 알루미늄 부재를 부착하여 제작비용 단가를 최소화하면서도 공기와의 마찰로 인한 문제를 해결한 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 차량용 공조장치의 단면도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치의 사시도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치의 단면도
도 4는 본 발명의 알루미늄 부재의 부착 예를 나타낸 차량용 공조장치의 단면사시도
도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)의 단면개략도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 본 발명의 마찰방지부재(300)의 부착 예를 나타낸 차량용 공조장치의 단면사시도가 도시되어 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도면을 참조하면, 공조장치(100)는 제1 내지 제3 도어(115, 125, 135)에 의하여 개도가 조절되는 제1 내지 제3 벤트(110, 120, 130)가 설치된 공조장치케이스(101)와; 공조장치케이스(101)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(B); 공조장치케이스(101) 내부에 구비되는 증발기(E), 히터코어(H1) 및 보조히터코어(H2); 공조장치케이스(101)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어(TD)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 공조장치(100)는 냉방 사이클이 가동될 경우, 템프도어(TD)는 냉기통로(P1)를 개방함과 동시에 온기통로(P2)를 폐쇄한다. 따라서 송풍부(B)에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(E)를 통과하면서 증발기(E)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 냉기통로(P1) 쪽으로 유동되고 개방된 제1 내지 제3 벤트(110, 120, 130)들 중 어느 하나 이상을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 냉방이 수행된다. 제1 내지 제3 벤트(110, 120, 130)들을 이용한 실내 공기 토출 모드는 후술하기로 한다.
또한, 난방 사이클이 가동될 경우, 템프도어(TD)는 히터코어(H1) 및 보조히터코어(H2)를 바이패스하는 냉기통로(P1)를 폐쇄함과 동시에 온기통로(P2)를 개방함에 따라 송풍되는 공기는 온기통로(P2)를 통하여 히터코어(H1)를 거치면서 히터코어(H1)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀌게 되고 개방된 제1 내지 제3 벤트(110, 120, 130)들 중 어느 하나 이상을 통하여 자동차 실내로 토출됨으로써 자동차 실내의 난방이 수행된다.
최근에는 초기 냉각수 온도가 높지 않아 난방 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해 PTC와 같이 전기를 통해 발열하는 PTC 히터를 보조히터코어(H2)로 추가 구비하여 냉각수 온도가 일정 온도에 도달하기 전에는 위 보조히터코어(H2)를 사용하여 공기를 가열하고 있다.
도면상에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)의 공조장치케이스(101) 내벽면에는 공기와의 마찰을 최소화하기 위한 마찰방지부재(200, 300)가 부착될 수 있다. 마찰방지부재(200, 300)는 도시된 바와 같이 공기 유로가 형성된 공조장치케이스(101)의 내벽면 상에 부착될 수 있다.
특히 마찰방지부재(200, 300)는 공기유로가 굴곡지게 형성되어 공기 유동 시 와류가 발생될 가능성이 높은 곳에 부착될 수 있다. 일예로, 마찰방지부재(200, 300)는, 공기가 부딪혀서 유로가 변경되는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 마찰방지부재(200, 300)는, 히터코어(H)를 통과한 온풍이 부딪히는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비될 수 있다.
구체적인 실시 예로, 제1 마찰방지부재(200)는 온기통로(P2)의 내벽면 상에 부착될 수 있고, 제2 마찰방지부재(300)는 제3 벤트(130)의 내벽면 상에 부착될 수 있다.
공기 유로 중의 굴곡부 상에서도 굴곡부의 내측 보다는 굴곡부의 외측이 공기와의 마찰이 더 심하기 때문에 보다 상세하게 제1 마찰방지부재(200)는 온기통로(P2)의 굴곡부 외측 내벽면 상에 부착될 수 있고, 제2 마찰방지부재(300)는 제3 벤트(130)의 굴곡부 외측 내벽면 상에 부착될 수 있다.
아울러, 마찰방지부재(200, 300)는, 공조장치케이스(101) 내부에 유입되는 외기 또는 내기가 부딪히는 템프도어(TD) 또는, 제1 내지 제3 도어(115, 125, 135)의 벽면에도 구비될 수 있다. 여기서 외기는 차량 외측에서 유입되는 공기를 말하며, 내기는 차량 실내에서 공조장치케이스(101)로 재유입되는 공기를 말한다.
마찰방지부재(200, 300)는 공기와의 마찰을 방지하기 위한 재질이면 어떠한 재질도 가능할 수 있으나, 특히 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 또한 부착의 용이성을 위해 알루미늄 테이프가 적용될 수 있다. 알루미늄 재질은 공기와의 마찰로 인한 정전기도 방지하기 때문에 정전기 발생으로 인한 공기 흐름 저하 및 기기 오작동도 예방할 수 있는 장점이 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 공조장치(100)를 이용한 실내 공기 토출 모드에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
실내 공기 토출 모드를 설명하기에 앞서 각각의 벤트에 대하여 상세히 설명하면, 제1 벤트(110)는 디프로스트 벤트라고 하며, 차량 전면 유리의 성애 제거용 공기를 토출하기 위해 사용된다. 따라서 제1 벤트(110)는 유입된 공기를 차량의 전면 창측으로 토출하도록 구성된다.
제2 벤트(120)는 메인 벤트라고 하며, 차량의 실내 냉방용 공기를 토출하기 위해 사용된다. 플로어 벤트를 통해서도 차량의 냉방이 가능하나, 찬 공기는 가라앉는 성질이 있기 때문에 메인 벤트를 통해 찬 공기를 토출하는 것이 차량 실내 냉기 순환에 보다 유리하다. 제2 벤트(120)는 유입된 공기를 실내 중앙측(탑승자의 가슴부위)으로 토출하도록 구성된다.
제3 벤트(130)는 플로어 벤트라고 하며, 차량의 실내 난방용 공기를 토출하기 위해 사용된다. 메인 벤트를 통해서도 차량의 냉방이 가능하나, 따뜻한 공기는 뜨는 성질이 있기 때문에 플로어 벤트를 통해 따뜻한 공기를 토출하는 것이 차량 실내 온기 순환에 보다 유리하다.
냉기순환을 위한 벤트모드(냉방 모드)의 구동조건은 송풍부(B)를 통해 유입된 공기는 증발기(E)를 통과하며 냉각된 상태에서 히터코어(H)를 경유하지 않도록 템프도어(TD)는 온기통로(P2)를 밀폐하고, 냉기통로(P1)를 개방하게 된다. 다음으로 제1 도어(115) 및 제3 도어(135)는 디프로스트 벤트와 플로어 벤트를 밀폐하고, 제2 도어(125)는 메인 벤트를 개방하여 냉각 공기가 차량 실내 중앙으로 토출되도록 구성된다.
보다 강력한 냉기순환을 위한 바이레벨모드(터보 모드)의 구동조건은 송풍부(B)를 통해 유입된 공기는 증발기(E)를 통과하며 냉각된 상태에서 히터코어(H)를 경유하지 않도록 템프도어(TD)는 온기통로(P2)를 밀폐하고, 냉기통로(P1)를 개방하게 된다. 다음으로 제1 도어(115)는 디프로스트 벤트를 밀폐하고, 제2 및 제3 도어(125, 135)는 메인 벤트 및 플로어 벤트를 개방하여 냉각 공기가 차량 실내 중앙 및 하단으로 토출되도록 구성된다.
온기순환을 위한 플로어 모드(난방 모드)의 구동조건은 송풍부(B)를 통해 유입된 공기는 작동되지 않는 증발기(E)를 통과하고, 히터코어(H)를 경유해 가열된 공기를 토출하도록 템프도어(TD)는 온기통로(P2)를 개방하고, 냉기통로(P1)를 밀폐하게 된다. 다음으로 제1 및 제2 도어(115, 125)는 디프로스트 벤트 및 메인 벤트를 밀폐하고, 제3 도어(135)는 플로어 벤트를 개방하여 가열 공기가 차량 실내 하단으로 토출되도록 구성된다.
전면 유리의 성애 제거를 위한 디프로스트 모드(성애 제거 모드)의 구동조건은 송풍부(B)를 통해 유입된 공기는 증발기(E)를 통과하여 건조해진 상태에서, 히터코어(H)를 경유해 가열된 공기를 토출하도록 템프도어(TD)는 온기통로(P2)를 개방하고, 냉기통로(P1)를 밀폐하게 된다. 다음으로 제1 도어(115)는 디프로스트 벤트를 개방하며, 제2 및 제3 도어(125, 135)는 메인 벤트 및 플로어 벤트를 밀폐하여 건조한 가열 공기가 차량 전면 유리로 토출되도록 구성된다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100 : 차량용 공조장치
101 : 공조장치케이스
110, 120, 130 : 제1 내지 제3 벤트
115, 125, 135 : 제1 내지 제3 도어
P1 : 냉기통로 P2 : 온기통로
TD : 템프도어 B : 송풍부
E : 증발기
H1 : 히터코어 H2 : 보조히터코어

Claims (7)

  1. 복수의 도어에 의하여 개도가 조절되는 복수의 벤트가 설치된 공조장치케이스(101)와, 상기 공조장치케이스(101)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(B)와, 상기 공조장치케이스(101) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H)와, 공조장치케이스(101)의 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프도어를 포함하여 형성되는 차량용 공조장치(100)에 있어서,
    상기 차량용 공조장치(100)는,
    공기 유로가 형성된 벤트(110, 120, 130), 냉기통로(P1) 또는 온기통로(P2) 상의 공조장치케이스(101)의 내벽면에 마찰방지부재(200, 300)가 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    공기 유로 상의 굴곡진 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    상기 굴곡진 영역의 외측에 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    공기가 부딪혀서 유로가 변경되는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    상기 히터코어(H)를 통과한 온풍이 부딪히는 공조장치케이스(101)의 내벽면에 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰방지부재(200, 300)는,
    상기 공조장치케이스(101) 내부에 유입되는 외기 또는 내기가 부딪히는 상기 도어의 벽면에 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공조장치.
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