KR20190034743A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

홀더 기능과 PTC 와이어 보호 커버 기능을 동시게 수행할 수 있는 개선된 공조케이스 체결 구조를 갖는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 전기에너지에 의해 가열되어 공조케이스 내부의 가열작용을 위한 열원으로 이용되는 PTC히터를 구비하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 PTC히터의 와이어링부를 보호하는 보호커버를 구비하고, 상기 보호커버에 콘솔 사이드커버에 체결되기 위한 홀더부가 일체로 형성된다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 내부를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치는 공조 케이스(30)와, 증발기(10)와, 히터코어(20)와, 온도조절도어(32)를 포함하여 이루어진다.
공조 케이스(30)는 공기 유동 방향으로 하류의 출구 측에 차례로 설치되고 각각 모드도어(34d)(36d)(38d)에 의하여 개폐되는 디프로스트 벤트(34), 페이스 벤트(36) 및 플로어 벤트(38)를 구비한다. 증발기(10)는 공조 케이스(30)의 입구(31) 측에 내장되며, 히터코어(20)는 공기 유동 방향으로 증발기(10)의 후방에 설치된다.
온도조절도어(32)는 공조 케이스(30)의 내부에 설치되는 것으로서, 증발기(10) 및 히터코어(20)의 사이에 구비되어 히터코어(20) 측 송풍통로 또는 히터코어(20) 측 송풍통로의 개도를 조절함으로써 송풍공기의 온도를 조절하는 기능을 수행한다. 아울러, 공조 케이스(30)의 입구(31) 측에 송풍기가 구비된다.
이와 같이 구성되는 차량용 공조장치는 공기 흡입 모드에 따라 내기 또는 외기가 송풍기에 의하여 공조 케이스(30)의 내부로 송풍되며, 이 공기는 증발기(10)를 거치면서 증발기(10) 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀌거나, 히터코어(20)를 거치면서 히터코어(20) 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 다음 냉,난방 모드에 따라 개방되는 벤트들을 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 냉난방이 수행된다.
상기 종래의 차량용 공조장치는 차량의 칵핏모듈 상태로 차체에 조립되며, 차량 인라인 상에서 콘솔 사이드 커버를 조립한다. 이 때, 콘솔 사이드커버를 정조립하기 위해 그리고 조립 후 유동을 방지하도록 하기 위해 별도의 고정장치가 필요하다. 이를 위해, 공조 케이스에 별도의 홀더(Holder)를 구성하여야 한다. 이로 인해, 별물인 홀더를 설치함에 따라 원가가 상승한다.
아울러, 전기차량의 공조장치에는 공조장치의 차체 투입시 와이어링이 차체 바닥에 쓸림으로 인해 별도의 고전압 PTC 와이어 보호 커버가 설치되어야 하며, 홀더부가 PTC 와이어링부와 겹치는 문제가 발생하였다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 홀더 기능과 PTC 와이어 보호 커버 기능을 동시게 수행할 수 있는 개선된 공조케이스 체결 구조를 갖는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 전기에너지에 의해 가열되어 공조케이스 내부의 가열작용을 위한 열원으로 이용되는 PTC히터를 구비하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 PTC히터의 와이어링부를 보호하는 보호커버를 구비하고, 상기 보호커버에 콘솔 사이드커버에 체결되기 위한 홀더부가 일체로 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 보호커버에 홀더부를 일체로 형성함에 따라, PTC히터의 와이어링부를 보호하는 기능과 더불어 콘솔 사이드커버의 조립용 홀더 기능을 동시에 수행하한다. 이로 인해, 공간이 협소한 공조케이스의 하부 설치 공간에 두 가지 기능을 하는 보호커버를 일체화 구성하여, 필요 공간을 축소하고 부품을 절감하는 효과를 가진다.
아울러, 슬릿은 홀더부를 보호커버에 일체화 시킴에 따라 제품이 커지고 제품 사출시 변형에 취약한 문제를 해결한다. 즉, 슬릿은 홀더부의 일 측에 터짐 구조를 형성함에 따라 변형에 대한 강성을 높이고 치수 정밀도를 유지하게 한다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치의 내부를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치에 보호커버가 분리된 상태를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치가 차체에 설치된 상태를 도시한 측면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버를 도시한 사시도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버의 홀더부를 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버의 홀더부를 도시한 정면도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버와 콘솔 사이드커버의 분리 상태를 도시한 단면도이고,
도 9는 도 8의 변형 예에 따른 보호커버와 콘솔 사이드커버의 분리 상태를 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치에 보호커버가 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치가 차체에 설치된 상태를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버의 홀더부를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버의 홀더부를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보호커버와 콘솔 사이드커버의 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 공조케이스(110)와, 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기와, 온도조절도어를 포함하여 이루어진다.
공조케이스(110)의 공기유입구에는 블로어 휠 및 블로어 모터를 구비한 송풍유닛이 구비되어 내기와 외기를 선택적으로 공급받는다. 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기는 공조케이스(110)의 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다. 공조케이스(110)의 공기토출구에는 각각 모드도어에 의하여 개폐되는 디프로스트 벤트(111), 페이스 벤트(112) 및 플로어 벤트(113)를 구비한다.
온도조절도어는 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 것으로서, 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기의 사이에 구비되어, 가열용 열교환기를 통과하는 공기의 양과 가열용 열교환기를 바이패스하는 공기의 양을 조절함으로써 차량 실내로 토출되는 공기의 온도를 제어한다.
차량용 공조장치는 전기 자동차에 설치되는 것으로서, PTC히터(130)를 구비한다. PTC히터(130)는 전기에너지에 의해 가열되어 공조케이스(110) 내부의 가열작용을 위한 열원으로 이용된다. 가열용 열교환기는 PTC히터(130)로 구성되거나 별도의 열교환기에 PTC히터(130)를 부가한 구성으로 구현 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 보호커버(200)를 구비한다. 보호커버(200)는 공조케이스(110)에 별물로 체결되며, 보호커버(200)에는 차체와 체결되기 위한 체결부(210)가 일체로 형성된다. 체결부(210)는 홀더(Holder)로서 기능한다.
또한, 체결부(210)에는 공차흡수부재가 형성된다. 공차흡수부재에는 체결부(210)의 일 측이 개구되어 홈을 형성한 슬릿(211)이 구비된다. 공차흡수부재는 체결부(210)의 사출시 변형을 방지하는 것이 주요 기능이며, 이 밖에도 체결부(210)가 차체에 체결되는 경우 탄성부 기능을 하여 조립공차에 따른 조립성을 향상시키는 기능도 함께 수행한다.
보호커버(200)는 PTC히터(130)의 와이어링부(131)를 보호하는 기능을 한다. 보호커버(200)에는 콘솔 사이드커버(300)에 체결되기 위한 체결부(210)가 일체로 형성된다.
차량용 공조장치는 칵핏모듈 상태로 차체에 조립되고, 차량 인라인에서 콘솔 사이드커버(300)를 조립한다. 체결부(210)는 공조케이스(110)에 콘솔 사이드커버(300)를 정조립 및 조립 후 유동이 없도록 고정하는 기능을 한다. 보호커버(200)는 전장품커버, 와이어커버, 엑츄에이터커버 등으로 이루어질 수 있다.
보호커버(200)는 공조케이스(110)의 하측 부분에 체결된다. 보호커버(200)에는 공조케이스(110)와의 체결을 위한 체결홈(205)이 형성된다. 보호커버(200)의 상단면(207)은 공조케이스(110)의 하단면에 밀착된 상태에서 체결홈(205)을 통해 스크류 등을 이용하여 고정된다. 보호커버(200)는 내부가 요입되어 소정의 공간부(206)를 형성하며, 대략 "U"자 형상으로 상부가 개구되게 이루어진다.
체결부(210)는 보호커버(200)의 측면에 형성된다. 체결부(210)는 지지부(212)와, 축부(213) 및 원판부(214)를 구비한다. 지지부(212)는 보호커버(200)의 측면에 형성되며, 원판 형상으로 보호커버(200)의 측면에서 측 방향으로 돌출되게 형성된다. 축부(213)는 원판 형상으로 이루어지며, 지지부(212)에서 측 방향으로 돌출 형성된다. 원판부(214)는 원판 형상으로 이루어지며, 축부(213)에서 반경 방향으로 돌출 형성된다.
공조케이스(110)의 하부에는 차체(400)가 위치하며, 공조케이스(110)에 설치된 PTC히터(130)의 와이어링부(131)는 차체(400) 바닥면에 쓸리게 된다. 보호커버(200)는 공조케이스(110)의 하부를 일부 커버하며 공조케이스(110)와 차체(400) 바닥면 사이에 보호커버(200)가 위치한다. 보호커버(200)는 PTC히터(130)의 와이어링부(131)가 차체(400) 바닥면에 직접 접촉되는 것을 방지한다.
체결부(210)의 원판부(214)는 콘솔 사이드커버(300)에 형성된 체결부(310)에 슬라이딩 삽입됨으로써, 보호커버(200)에 콘솔 사이드커버(300)가 고정된다. 콘솔 사이드커버(300)의 체결부는 "ㄷ"자 형상의 레일부(315)를 형성하여, 원판부(214)가 레일부(315)에 삽입되어 슬라이딩됨에 따라 조립이 이루어진다.
결국, 보호커버(200)에 체결부(210)를 일체로 형성함에 따라, PTC히터(130)의 와이어링부(131)를 보호하는 기능과 더불어 콘솔 사이드커버(300)의 조립용 홀더 기능을 동시에 수행하게 된다. 이와 같이, 공간이 협소한 공조케이스의 하부 설치 공간에 두 가지 기능을 하는 보호커버를 일체화 구성하여, 필요 공간을 축소하고 부품을 절감하는 효과를 가진다.
체결부(210)에는 일 측이 개구되어 홈을 형성한 슬릿(211)이 형성된다. 슬릿(211)은 체결부(210)에 반경 방향으로 연장 형성된다. 더욱 상세하게는, 슬릿(211)은 보호커버(200)의 상단면에서부터 지지부(212), 축부(213) 및 원판부(214)에 걸쳐 하부로 연장 형성된다. 아울러, 슬릿(211)은 지지부(212), 축부(213) 및 원판부(214)의 중심까지 연장 형성된다.
즉, 슬릿(211)은 보호커버(200)의 상단면((207)에서 하부를 향해 슬릿(Slit) 형상의 터짐 구조를 형성하여 이루어진다. 이 경우, 슬릿(211)은 체결부(210)의 중심까지만 연장되게 하여 강도를 유지할 수 있게 한다. 슬릿(211)이 체결부(210)의 중심보다 더 연장될 경우, 체결부(210)의 강도는 급격하게 낮아지게 된다.
슬릿(211)은 홀더부를 보호커버에 일체화 시킴에 따라 제품이 커지고 제품 사출시 변형에 취약한 문제를 해결한다. 즉, 슬릿(211)은 체결부(210)의 일 측에 터짐 구조를 형성함에 따라 변형에 대한 강성을 높이고 치수 정밀도를 유지하게 한다.
한편, 도 9는 도 8의 변형 예에 따른 보호커버와 콘솔 사이드커버의 분리 상태를 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 콘솔 사이드커버(300)에는 단면적이 커지다 다시 작아지는 쐐기 형상의 돌기부(330)가 형성된다. 또한, 체결부(210)에는 돌기부(330)를 삽입시키도록 내측으로 갈수록 직경이 작아지는 삽입공(230)이 형성된다. 돌기부(330)를 삽입공(230)에 삽입시켜 보호커버(200)에 콘솔 사이드커버(300)를 용이하게 조립할 수 있다.
한편, 본 발명의 변형 예에 따르면, 공차흡수부재는 고무 소재 등의 러버로 이루어져 사출 케이스에 이중 사출될 수 있다. 러버는 공차 흡수 기능을 충실히 수행하면서도, 동시에 체결부 간의 기밀성을 높인다. 전술한 실시 예의 슬릿은 수밀구성이 필요한 경우 리크 발생의 여지가 있으므로 공차 흡수 기능 및 수밀 기능을 동시에 달성할 수 있는 러버 부재를 구성하는 것도 가능하다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 공조케이스
130: PTC히터 131: 와이어링부
200: 보호커버 210: 체결부
211: 슬릿 212: 지지부
213: 축부 214: 원판부
300: 콘솔 사이드커버 310: 체결부
400: 차체

Claims (11)

  1. 공조케이스(110)에 별물로 체결되는 보호커버(200)에 있어서,
    상기 보호커버(200)에는 차체와 체결되기 위한 체결부(210)가 일체로 형성되는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 체결부(210)에는 공차흡수부재가 형성되는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    전기에너지에 의해 가열되어 공조케이스(110) 내부의 가열작용을 위한 열원으로 이용되는 PTC히터(130)를 구비하고,
    상기 보호커버(200)는 PTC히터(130)의 와이어링부(131)를 보호하며,
    상기 체결부(210)는 차량의 콘솔 사이드커버(300)에 체결되는 차량용 공조장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 공차흡수부재에는 체결부(210)의 일 측이 개구되어 홈을 형성한 슬릿(211)이 구비되는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 슬릿(211)은 체결부(210)에 반경 방향으로 연장 형성되는 차량용 공조장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 체결부(210)는 보호커버(200)의 측면에 형성된 지지부(212)와, 상기 지지부(212)에서 측 방향으로 돌출 형성된 축부(213)와, 상기 축부(213)에서 반경 방향으로 돌출 형성된 원판부(214)를 구비하며,
    상기 원판부(214)가 콘솔 사이드커버(300)에 형성된 체결부(310)에 슬라이딩 삽입되는 차량용 공조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 슬릿(211)은 보호커버(200)의 상단면에서부터 상기 지지부(212), 축부(213) 및 원판부(214)에 걸쳐 하부로 연장 형성된 차량용 공조장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 슬릿(211)은 상기 지지부(212), 축부(213) 및 원판부(214)의 중심까지 연장 형성되는 차량용 공조장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 콘솔 사이드커버(300)에 단면적이 커지다 다시 작아지는 쐐기 형상의 돌기부(330)가 형성되고,
    상기 체결부(210)에는 상기 돌기부(330)를 삽입시키도록 내측으로 갈수록 직경이 작아지는 삽입공(230)이 형성되는 차량용 공조장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 보호커버(200)는 공조케이스(110)의 하측 부분에 체결되는 차량용 공조장치.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 공차흡수부재는 러버로 이루어져 사출 케이스에 이중 사출되는 차량용 공조장치.
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