KR20190030513A

KR20190030513A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20190030513A
Application number: KR1020170118041A
Authority: KR
Inventors: 한성석; 강성호; 이정재; 엄부용; 조중원
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-22
Also published as: WO2019054710A1; KR102365028B1; CN111065532A; US20200207179A1

Abstract

차량용 공조장치가 개시된다. 본 발명은 송풍기가 세워져 구비된 송풍유닛이 증발기가 구비된 증발기유닛과 히터코어가 구비된 히터유닛의 사이에 배치되어 폭이 현저히 줄어 차량 내부공간을 극대화 시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송풍기가 증발기와 히터코어의 사이에 배치되어 차량 내부공간을 극대화 시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.

이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.

도 1 은 이러한 차량용 공조장치의 일예로 나타낸 구성도로써, 도시된 바와 같이, 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 일측에 형성되고, 상기 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내외기전환도어(23)가 설치되며, 내,외기를 공조케이스(40)의 공기유입구(43)측으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하여 이루어진 송풍장치(10)와, 상기 송풍장치(10)로부터 송풍되는 공기가 유입되는 공기유입구(43)와 이 공기가 토출되는 공기토출구(44)가 구비되며 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 증발기(41) 및 히터코어(42)가 설치된 공조케이스(40)로 구성된다.

여기서, 상기 내외기전환도어(23)는 목적에 따라 판(Plate)형, 공기의 압력을 적게 받는 돔(Dome)형, 원통형, 반구형와 같은 여러가지 형태가 사용되고 있다.

도 2 는 상기한 공조장치 중에서 세미 센터 타입(Semi center type) 공조장치(1)를 나타내는 사시도로써, 상기 공조장치(1)는 입구측에 공기유입구(43)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(44)가 형성된 공조케이스(40)와, 상부측에 형성된 내기유입구 및 외기유입구(22)를 통해 내,외기를 선택적으로 도입하여 상기 공기유입구(43)측으로 강제 송풍하는 송풍장치(10)로 구성된다.

상기 공조케이스(40)는 좌,우측케이스를 조립하여 구성된 상부케이스와, 상기 상부케이스의 하부에 조립되는 하부케이스로 이루어진다.

또한, 상기 공조케이스(40)의 내부에는 증발기(41) 및 히터코어(미도시)가 순차적으로 설치되며, 아울러 상기 공조케이스(40)의 내부에는 온도조절을 위한 온도조절도어(미도시) 및 다양한 공조모드를 수행하기 위한 모드도어(미도시)들이 설치되어 있다.

또한 송풍팬(35)은 내,외기유입구(21)(22)는 공조케이스(40)의 공기유입구(43)와 연통되어 있으며, 송풍팬(35)은 내,외기유입구(21)(22)의 하측에 마련된다. 이 때 공기유입구(43)는 공조케이스(40)의 측면에 형성된다.

즉 상기 송풍팬(35)는 회전에 의해 내,외기유입구(21)(22)로부터 유입되는 공기를 공조케이스(40)의 측면에 형성된 공기유입구(43)로 강제 송풍하게 되는데, 이 때 공기의 유로는 내,외기유입구(21)(22)로 유입되는 공기가 아래로 하강하여 송풍팬(35)를 경유하게 되고, 상기 송풍팬(35)의 회전에 의하여, 공조케이스(40)의 측면에 형성되는 공기유입구(43)로 유입되는 것이다. 즉 상기 송풍팬(35)는 내,외기유입구(21)(22)의 하측에 구비되고, 공조케이스(40)는 송풍장치(10)의 측면에 구비되어 서로 연통된다.

이와 같은 공조장치(1)에 의하면, 상기 송풍장치(10)의 작동으로 상기 공조케이스(40)의 내부로 송풍된 공기는 증발기(41)를 통과하게 되고 이 공기는 온도조절도어에 의해 히터코어(42)를 선택적으로 거치는 과정에서 냉각 또는 가열되며, 이와 같이 냉각 또는 가열된 공기는 상기 다수의 공기토출구(44)와 연결된 각 덕트(미도시)를 통해 차량 실내로 공급됨으로써 냉방 또는 난방작용을 하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 세미 센터 타입 공조장치(1)와 같이 상기 송풍팬(35)이 송풍장치(10)의 하측에 누워있는 형태로 형성되는 경우, 공조장치(1)의 폭이 커지게 되어 상대적으로 차량 내부의 공간이 줄어들 수 밖에 없다.

또한 상기 송풍팬(35)을 경유한 공기는 증발기(41) 및 히터코어(42)를 순차로 경유하므로, 상기 증발기(41)는 송풍팬(35)과 직접적으로 맞닿아 있지만, 히터코어(42)는 증발기(41)를 거친 공기가 경유되는 것으로 송풍팬(35)과 비교적으로 멀리 떨어져 있으므로, 그 공기량을 제어하기가 쉽지 않다.

현재 공조장치의 크기의 축소를 위한 개발이 활발하게 진행중이나, 이러한 세미 센터 타입 공조장치(1)와 종래의 부품배치에서 송풍팬(35)이 차의 전장방향으로 누워있고, 또한 증발기(41)와 히터코어(42)도 마찬가지로 차의 전장방향으로 나란히 배치되어 있어 공간을 많이 차지하는 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 송풍기가 세워져 구비된 송풍유닛이 증발기가 구비된 증발기유닛과 히터코어가 구비된 히터유닛의 사이에 배치되어 공조장치의 폭을 현저히 축소할 수 있어 차량 내부공간을 극대화 시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉방용 열교환기, 송풍기 및 난방용 열교환기가 구비된 차량용 공조장치에 있어서, 차량의 대시패널과 상기 냉방용 열교환기가 서로 대면하도록 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치를 제공한다.

또한 차량의 차폭 방향으로 냉방용 열교환기, 송풍기, 및 난방용 열교환기가 순차로 배치되되, 차량의 대시패널과 평행하게 배치될 수 있다.

또한 공기유입구가 형성되고, 내부에 상기 냉방용 열교환기가 구비된 증발기유닛; 상기 증발기유닛과 연통되고, 상기 송풍기가 구비된 송풍유닛 및 상기 송풍유닛과 연통되고, 내부에 난방용 열교환기가 구비되고 일측에 공기토출구가 형성된 히터유닛을 포함하고, 상기 공기유입구로 들어온 공기가 상기 증발기, 송풍기 및 히터코어를 순차로 경유하여 공기토출구로 토출될 수 있다.

또한 상기 공기유입구는, 차량의 내기를 흡입하는 입구인 내기유입구와, 차량의 외기를 흡입하는 입구인 외기유입구를 포함하고, 상기 증발기유닛은, 차량의 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 내외기도어를 포함할 수 있다.

또한 상기 증발기유닛의 내부에는, 상기 증발기에서 낙하하는 응축수를 배수할 수 있는 응축수 배출구가 구비될 수 있다.

또한 상기 송풍유닛은, 상기 증발기유닛와 히터유닛의 사이에 배치되고, 상기 송풍기는 그 회전축이 차량의 전후방향으로 배치될 수 있다.

또한 상기 히터유닛은, 상기 공기토출구와 연통되도록 공기통로가 형성된 공조케이스; 상기 공조케이스의 공기 통로상에 설치되는 상기 난방용 열교환기 및 상기 히터코어에 일측에 설치되어 상기 히터코어를 통과하는 통로의 개도를 조절하는 온도조절도어를 포함할 수 있다.

또한 차량의 후석으로 공기를 토출하는 후석벤트를 더 포함하고, 상기 증발기유닛은, 상기 후석벤트와 연통되는 제2출구를 포함할 수 있다.

또한 상기 제2출구는 제1출구의 하측에 형성될 수 있다.

또한 상기 제2출구와 연통되는 후석벤트는 히터유닛의 하측에 배치될 수 있다.

또한 상기 제2출구에는 제2출구를 개방 또는 폐쇄하는 후석도어가 구비될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 송풍기가 증발기와 히터코어의 사이에 배치되어 증발기와 히터코어을 경유하는 공기량을 직접적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한 증발기와 히터코어가 각각 다른 유닛에 세워서 배치되어 있고, 아울러 송풍기의 송풍팬이 세워져 배치되므로, 종래의 공조장치에서 송풍팬이 누워서 배치되는 것에 비하여 폭이 현저히 줄어들어 차량 내부공간을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 증발기와 히터코어가 각각 다른 유닛에 배치되어 있으므로, 열손실을 최소화할 수 있으며, 상기 히터코어는 송풍팬과 직접적으로 연통되어 있으므로 히터코어로 공급하는 공기량의 제어가 수월한 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 개념도이다.
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 차량용 공조장치를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 차량용 공조장치와 종래의 공조장치의 크기를 비교한 우측면도와 좌측면도를 도시한 사시도로써, 도 7은 차량용 공조장치의 히터유닛측의 측면도이고, 도 8은 증발기유닛측의 측면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 차량용 공조장치(100)를 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 6과 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는 내기유입구(210)와 외기유입구(211)를 포함하는 공기유입구(220)가 형성되고, 내부에 증발기(230)가 구비된 증발기유닛(200)과, 상기 증발기유닛(200)과 연통되고 내부에 송풍기(310)가 구비된 송풍유닛(300) 및, 상기 송풍유닛(300)과 연통되고 내부에 히터코어(410)가 구비되고 상기 히터코어(410)를 경유한 공기가 토출되는 공기토출구(412)가 형성된 히터유닛(400)을 포함한다. 이 경우 상기 증발기유닛(200)과, 송풍유닛(300) 및 히터유닛(400)이 순차로 결합되어 연통된다.

본 발명에 의한 차량용 공조장치(100)에 적용되는 상기 증발기(230)는 냉매 순환에 의한 증발기 뿐만 아니라 냉방용 열교환기가 적용될 수 있고, 마찬가지로 상기 히터코어(410)은 냉각수 순환에 의한 열교환기 뿐만 아니라 전장품의 폐열을 흡수하기 위한 난방용 열교환기가 적용될 수 있음을 첨언한다. 이하 발명의 이해를 돕기 위해 증발기(230)와 히터코어(410)로 한정하여 설명하기로 한다.

즉 본 발명은 내기 또는 외기가 송풍기(310)와, 증발기(230) 및 히터코어(410)를 순차로 경유하여 차량의 내부로 토출되는 종래의 공조장치의 구성이 아니라, 상기 송풍기(310)가 증발기(230)와 히터코어(410) 사이에 배치되어 내기 또는 외기가 증발기(230), 송풍기(310) 및 히터코어(410)을 순차로 경유하는 것을 특징으로 한다.

이에 본 발명은 증발기(230)와 히터코어(410)가 하나의 유닛, 즉 공조케이스 안에 나란히 배치되어 두터운 폭 및 공간을 차지하는 것이 아니라, 증발기(230)가 배치되는 증발기유닛(200)과, 히터코어(410)가 배치되는 히터유닛(400)이 서로 구분되므로 차량용 공조장치(100)의 부피를 현저히 축소하여 차량 내부 공간의 활용을 도모할 수 있는 것이다.

또한 종래에는 송풍기(310)에 의하여 증발기(230)를 한차례 경유한 공기가 그 다음으로 히터코어(410)를 거치게 되므로, 상기 히터코어(410)로 유입되는 공기량을 직접적으로 제어하기가 어려운 문제가 있었으나, 본 발명에서는 상기 송풍기(310)가 증발기(230)와 히터코어(410)의 사이에 배치되어 증발기(230)와 히터코어(410)을 경유하는 공기량을 직접적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 차량용 공조장치는 상술한 구성에 따라 차량 대시패널과 증발기유닛(200)의 증발기(230)가 서로 대면하도록 평행하게 배치되는 구성으로 차량 실내공간을 더욱 확보할 수 있는 효과가 있다. 상기 증발기유닛(200)의 증발기(230)의 배치구성에 더하여 본 발명은 차폭을 따라 차량의 대시패널과 마주보도록 송풍유닛(300)의 송풍기(310)와 히터유닛(400)의 히터코어(410)가 대시패널과 평행하게 배치되는 구성을 가지므로, 차의 실내공간을 더욱 확보할 수 있는 효과가 있다.

즉, 차폭방향으로 대시패널의 폭을 따라 증발기유닛(200), 송풍유닛(300) 및 히터유닛(400)이 순차로 배치될 수 있다. 이러한 본 발명의 구성은 특히 넓은 전석 공간을 필요한 자율주행용 차량의 적합하게 적용될 수 있는 것으로, 전열시트가 후측을 바라볼 수 있도록 회전 또는 이동되어 실내공간을 더욱 여유 있게 활용할 수 있는 효과가 있다. 즉 차 실내의 공간확보를 위해서는 차량용 공조장치의 부피도 작아져야 할 것이다.

아울러 본 발명의 구성은 공조장치의 부피가 작아도 종래의 공조장치의 기능과 같이 복수개의 영역으로 온도조절, 냉/난방모드, 풍량조절 등 개별적인 공조가 가능하므로, 특히 자율주행차량에 있어서 그 효과가 극대화 될 수 있다.

이하 본 발명의 차량용 공조장치(100)에 자세한 구성에 대하여 설명하기로 한다.

우선 증발기유닛(200)은 내부에 증발기(230)가 배치되며, 일측에 차량의 내기를 흡입하는 입구인 내기유입구(210) 또는 차량의 외기를 흡입하는 입구인 외기유입구(211)를 포함하는 공기유입구(220)가 형성되어 있고, 상기 공기유입구(220)의 일측에는 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하게 하는 내외기도어(240)가 구비된다.

이 경우 증발기유닛(200)은 송풍유닛(300)과 연통되는 제1출구(250) 및, 후석벤트(440)와 연통되는 제2출구(260)가 구비될 수 있다. 상기 제2출구(260)는 제1출구(250)의 하단에 형성되어 후석벤트(440)와 연통되며, 마찬가지로 후석벤트(440)도 후술한 히터유닛(400)의 하측에 형성된다. 이에 차량용 공조장치(100)의 폭을 줄일 수 있게 된다. 상기 제2출구(260)에는 제2출구(260)를 개방 또는 폐쇄하는 후석도어(320)가 구비될 수 있다.

상기 증발기유닛(200)의 내부에는 증발기(230)가 배치되므로, 상기 증발기(230)에서 낙하하는 응축수의 누수를 방지하고 응축수를 외부로 원활하게 배수할 수 있도록 증발기유닛(200)의 바닥에는 응축수 배출구(미도시)가 구비될 수 있다.

아울러 상기 증발기유닛(200)의 내부에 증발기(230)가 수직으로 세워져서 배치되므로 차량용 공조장치(100)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다. 이는 결과적으로 차량 실내공간을 넓힐 수 있는 효과가 있다.

송풍유닛(300)은 내부에 송풍기(310)가 구비되며, 증발기유닛(200)의 제1출구(250)로 유입되는 공기를 히터유닛(400)으로 송풍한다. 이 경우 도시되지 않은 제어부에 의하여 상기 히터유닛(400)으로 송풍하는 공기량을 직접적으로 제어할 수 있다.

상기 송풍유닛(300)의 송풍기(310)는 증발기유닛(200)의 제1출구(250)와 연통되어 히터유닛(400) 측으로 강제 송풍하는 송풍팬이 설치된 스크롤케이스로 구성된다. 즉 상기 송풍기(310)는 종래의 공지된 구성을 갖으나, 본 발명에서는 증발기유닛(200)과 히터유닛(400)의 사이에서 세워져 배치되는 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 송풍기(310)는 공지된 구성으로 제조되는 제품으로, 송풍팬과 상기 송풍팬을 감싸는 스크롤케이스로 구성된다. 한편, 종래의 차량용 공조장치에서는 송풍팬의 회전축이 상하방향으로 배치되어 눕혀지도록 조립되므로, 공조장치의 전체적인 폭이 증가되었다. 그러나 본 발명의 송풍기(310)는 송풍팬의 회전축의 방향이 차량용 공조장치(100)의 전후방향으로 배치되는데, 즉 상기 송풍팬이 세워져있어 차량용 공조장치(100)의 폭이 줄어들 수 있는 것이다.

자세하게는 상기 증발기(230)의 배치 구성과 마찬가지로 상기 송풍기(310)는 송풍유닛(300)의 내부에서 세워져 배치되므로 차량용 공조장치(100)의 전체적인 두께를 줄일 수 있으므로 증발기(230)과 함께 차량 실내공간을 넓힐 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한 종래에는 증발기(230)와 히터코어(410)가 하나의 유닛안에서 서로 이격되도록 배치되므로 공조장치의 폭이 넓었으나, 본 발명은 증발기(230)와 히터코어(410)가 각각의 유닛에 세워지도록 배치되고, 송풍팬 또한 송풍유닛(300)의 내부에 세워져 있으므로 차량용 공조장치(100)의 폭을 현저하게 줄일 수 있게 되는 것이다.

이에 따라 도 5와 같이, 송풍기(310)가 송풍유닛(300)에서 세워져 배치되므로, 제1출구(250)에서 공급되는 공기가 직각방향으로 유입되어 다시 직각방향으로 히터유닛(400) 측으로 유동된다. 이 경우 상기 내기유입구(210)를 통해 유입되는 차 실내 공기는 증발기(230)를 거쳐 제1출구(250)로 공급되거나 또는 외기유입구(211)를 통해 유입되는 차 실외 공기는 증발기(230)를 거쳐 제1출구(250)에 공급될 수 있다.

상기 히터유닛(400)은 송풍유닛(300)과 연통되어 송풍기(310)로부터 공기량이 제어된 실내 또는 실외 공기가 유입된다. 즉 히터유닛(400)는 일측에 공기토출구(412)가 형성되고, 내부에는 공기토출구(412)와 연통되도록 공기통로가 형성된 공조케이스(420)와, 상기 공조케이스(420)의 공기 통로상에 설치되는 히터코어(410)와, 상기 히터코어(410)에 일측에 설치되어 상기 히터코어(410)를 통과하는 통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(430)를 포함하여 구성된다.

이 경우 상기 공기토출구(412)는 디프로스트 벤트(413), 페이스 벤트(414), 플로어 벤트(415)를 포함하고, 송풍유닛(300)에서 송풍되는 공기는 온도조절도어(430)에 의해 히터코어(410)를 선택적으로 거친 후 각 벤트(413)(414)(415)로 토출된다. 또한 상기 각 벤트(413)(414)(415)의 일측에는 상기 각 벤트로 공기 토출량을 결정하거나 선택적으로 배분할 수 있도록 각각 모드도어(450)가 복수개로 설치될 수 있다.

또한 도 5와 같이, 상기 내기유입구(210)로 유입되는 실내공기는 증발기(230)를 전방에서 후방으로 거쳐 제1출구(250) 또는 제2출구(260)로 유입되고, 외기유입구(211)로 유입되는 실외공기는 증발기(230)를 후방에서 전방으로 거쳐 제1출구(250) 또는 제2출구(260)로 유입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예로써, 상기 증발기유닛(200)의 제2출구(260)와 연통되는 후석벤트(440)는 차량의 후석으로 공기를 토출하는 후석토출관(미도시)과 연통되는데, 도 3을 다시 참조하면, 상기 송풍유닛(300)의 송풍기(310)에 의하여 증발기(230)와 제1출구(250)를 거친 내기 또는 외기가 히터코어(410)를 거치지 않고, 후석벤트(440)로 곧바로 토출될 수 있다. 이 경우 상기 후석벤트(440)의 일측에는 별도의 후석 히터유닛이 구비되어 이와 연통될 수 있다. 이 경우 제2출구(260)에 구비된 후석도어(320)는 제2출구(260)를 폐쇄하게 되고, 상기 송풍기(310)에 의하여 제1출구(250)를 경유하여 후석벤트(440)에 공기를 송풍하게 된다.

즉 본 발명은 상기 송풍유닛(300)의 송풍기(310)에 의하여 전석과 후석으로 공기를 송풍할 수 있는 구조이다. 이러한 구성은 특히 자율주행 차량에 적합한 것으로 하나의 송풍기만 구비하여 전석과 후석에 모두 공기를 송풍할 수 있으므로 차 실내공간을 더욱 확보할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 차량용 공조장치(100)에 폭을 줄일 수 있도록 상기 증발기유닛(200)에 형성되는 제1출구(250)와 제2출구(260)는 상하로 형성되고, 바람직하게는 상기 제2출구(260)는 제1출구(250)의 하측에 형성될 수 있다. 이에 더하여 상기 제2출구(260)과 연통되는 후석벤트(440)는 히터유닛(400)의 하측에 형성되어 차량용 공조장치(100)의 폭을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시예로써, 도 6과 같이, 상기 송풍유닛(300)의 송풍기(310)를 경유하지 않고, 제2출구(260)를 거친 내기 또는 외기는 곧바로 후석벤트(440)로 토출될 수 있다. 이 경우 상기 후석벤트(440)의 일측에는 별도의 송풍팬과 난방용 열교환기(히터코어를 포함한다)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 송풍유닛(300)에 의하여 후석벤트(440)로 공기를 송풍하도록 구성할 수 있으나, 후석으로 토출할 바람의 양이 많은 큰 차량의 경우, 혹은 후석으로 토출되는 공기량에 정밀한 제어가 필요한 경우에는 후석벤트(440)에 추가적인 송풍팬을 구비하는 것을 고려해 볼 수 있을 것이다.

즉, 본 발명의 구성에 의하여 차량의 실내공간을 최대한 넓게 확보하면서도 상기 송풍유닛(300)에 의하여 전석과 후석을 모두 송풍할 수 있고, 또는 상기 후석벤트(440)에 별도의 송풍팬과 히터코어를 구비하여 냉/온풍량의 정밀한 제어를 가능하게 할 수도 있는 것이다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 차량용 공조장치와 종래의 공조장치의 크기를 비교한 우측면도와 좌측면도를 도시한 사시도이다. 즉 도 7은 차량용 공조장치(100)의 히터유닛(400)측의 측면도를, 도 8은 증발기유닛(200)측의 측면도를 도시한다. 도 7 및 도 8에서 본 발명에 차량용 공조장치는 실선 및 파선으로 표시되어 있고, 종래의 공조장치는 점선(A)으로 표시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 공조장치(100)는 증발기(230)와 히터코어(410)가 각각 다른 유닛에 세워서 배치되어 있으므로, 하나의 유닛에 증발기와 히터코어가 함께 배치되어 있는 종래의 공조장치와 비교하여 2/3로 폭이 줄어들을 수 있음을 확인할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 공조장치(100)는 증발기(230)와 히터코어(410)가 각각 다른 유닛에 세워서 배치되어 있고, 아울러 송풍기(310)의 송풍팬이 세워져 배치되므로, 종래의 공조장치에서 송풍팬이 누워서 배치되는 것에 비하여 관련부분의 폭이 3/4으로 줄어들을 수 있음을 확인할 수 있다. 이에 따라 차량 내부공간을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한 상기 증발기(230)와 히터코어(410)가 각각 다른 유닛에 배치되어 있으므로, 열손실 상쇄를 최소화할 수 있으며, 상기 히터코어(410)는 송풍팬과 직접적으로 연통되어 있으므로 히터코어(410)로 공급하는 공기량의 제어가 수월한 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 차량용 공조장치(100)의 송풍유닛(300)의 송풍기(310)에 작동 시 증발기유닛(200)의 공기유입구(220)으로 흡입되는 공기는 증발기(230)를 거쳐 제1출구(250)를 통해 송풍기(310)에 도달한다.

상기 송풍기(310)에 도달되는 공기는 히터유닛(400)의 온도조절도어(430)에 의해 히터코어(410)를 바이패스하거나 통과하게 된다. 이때, 냉방모드 시에는 증발기(230)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 바람이 송풍기(310)를 경유 후 히터코어(410)를 바이패스 하게 되고, 난방모드 시에는 증발기(230)를 통과한 바람이 히터코어(410)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 된다.

이후, 공기토출모드에 따라 모드도어(450)에 의해 개방되는 공기토출구(412)를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 냉방 또는 난방을 수행한다.

한편, 차량용 공조장치(100)의 송풍유닛(300)의 송풍기(310)에 작동 시 증발기유닛(200)의 공기유입구(220)으로 흡입되는 공기는 증발기(230)를 거쳐 제2출구(260)와 연통되는 후석벤트(440)를 통해 후석으로 공급된다. 마찬가지로 차량 후석에는 별도의 송풍유닛과, 히터유닛이 구비되어 후석을 냉,난방 할 수 있다.

또한 도 5를 다시 살펴보면, 상기의 과정에서, 종래에는 송풍유닛으로부터 유입되는 공기가 증발기와 히터코어를 통과할 때, 증발기를 통과하는 바람의 풍량배분을 균일하게 하여 히터코어에 균일하게 도달시키기 위하여 케이스에 단차부를 형성하였으나, 본 발명에서는 증발기(230)를 거친 바람이 송풍기(310)를 거쳐 히터코어(410)로 향하므로 별도의 단차부가 없어도, 히터코어(410)의 상,하 전면에 풍속이 균일하게 도달할 수 있게 되는 것이다. 이에 차량용 공조장치(100)의 온도성 및 소음을 개선하고, 에어컨의 성능도 향상할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명에 의한 차량용 공조장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 차량용 공조장치 200 : 증발기유닛
210 : 내기유입구 211 : 외기유입구
220 : 공기유입구 230 : 증발기
240 : 내외기도어 250 : 제1출구
260 : 제2출구 300 : 송풍유닛
310 : 송풍기 320 : 후석도어
400 : 히터유닛 410 : 히터코어
412 : 공기토출구 413 : 디프로스트 벤트
414 : 페이스 벤트 415 : 플로어 벤트
420 : 공조케이스 430 : 온도조절도어
440 : 후석벤트 450 : 모드도어

Claims

냉방용 열교환기, 송풍기 및 난방용 열교환기가 구비된 차량용 공조장치에 있어서,
차량의 차폭 방향으로 냉방용 열교환기, 송풍기, 및 난방용 열교환기가 순차로 배치되고, 차량의 대시패널과 평행하게 배치되되,
상기 냉방용 열교환기는 차량의 대시패널과 서로 대면하도록 평행하게 배치되는 차량용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
공기유입구(220)가 형성되고, 내부에 상기 냉방용 열교환기가 구비된 증발기유닛(200);
상기 증발기유닛(200)과 연통되고, 상기 송풍기가 구비된 송풍유닛(300) 및
상기 송풍유닛(300)과 연통되고, 내부에 난방용 열교환기가 구비되고 일측에 공기토출구(412)가 형성된 히터유닛(400)을 포함하고,
상기 공기유입구(220)로 들어온 공기가 상기 냉방용 열교환기, 송풍기 및 히터코어(410)를 순차로 경유하여 공기토출구(412)로 토출되는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 공기유입구(220)는,
차량의 내기를 흡입하는 입구인 내기유입구(210)와, 차량의 외기를 흡입하는 입구인 외기유입구(211)를 포함하고,
상기 증발기유닛(200)은,
차량의 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 내외기도어(240)를 포함하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 증발기유닛(200)의 내부에는,
상기 증발기(230)에서 낙하하는 응축수를 배수할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 송풍유닛(300)은,
상기 증발기유닛(200)와 히터유닛(400)의 사이에 배치되고,
상기 송풍기는 그 회전축이 차량의 전후방향으로 배치되는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 히터유닛(400)은,
상기 공기토출구(412)와 연통되도록 공기통로가 형성된 공조케이스(420);
상기 공조케이스(420)의 공기 통로상에 설치되는 상기 난방용 열교환기 및
상기 히터코어(410)에 일측에 설치되어 상기 히터코어(410)를 통과하는 통로의 개도를 조절하는 온도조절도어(430)를 포함하는 차량용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
차량의 후석으로 공기를 토출하는 후석벤트(440)를 더 포함하고,
상기 증발기유닛(200)은,
상기 후석벤트(440)와 연통되는 제2출구(260)를 포함하는 차량용 공조장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제2출구(260)는 제1출구(250)의 하측에 형성되는 차량용 공조장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제2출구(260)와 연통되는 후석벤트(440)는 히터유닛(400)의 하측에 배치되는 차량용 공조장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제2출구(260)에는 제2출구(260)를 개방 또는 폐쇄하는 후석도어(320)가 구비되는 차량용 공조장치.