KR20200058887A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 공조장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스; 및 상기 공조케이스에 결합되어, 상기 페이스 벤트를 개폐하는 페이스 도어를 포함하고, 상기 페이스 벤트는 센터 벤트 및 사이드 벤트로 분기되고, 상기 공조케이스에는 상기 페이스 벤트를 우회하여 상기 공조케이스의 믹싱 챔버를 상기 사이드 벤트에 연결하는 바이패스 유로가 형성되는 차량용 공조장치가 제공될 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING APPARATUS FOR AUTOMOTIVE VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 컨트롤러가 각종 센서에서 감지된 온도를 수신하여 이를 기초로 압축기, 송풍팬, 각종 도어 등의 공조유닛을 자동 제어하는 방식으로 이루어질 수 있다.
차량용 공조장치의 공조케이스에는 차실 내로 공기를 토출하는 복수의 벤트가 형성된다.
복수의 벤트는 차실 내의 공기 토출 위치에 따라 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트로 구분될 수 있다. 페이스 벤트는 대시보드의 센터페시아 측에 연결되는 센터 벤트, 및 대시보드의 사이드 미러 측에 연결되는 사이드 벤트를 포함할 수 있다.
공조케이스에는 이들 벤트를 개폐하는 디프로스트 도어, 페이스 도어 및 플로어 도어가 각각 결합될 수 있다.
다양한 공기 토출 모드는 상술한 복수의 도어를 제어하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 디프로스트 모드 또는 플로어 모드에서는 디프로스트 벤트 또는 플로어 벤트를 개방하는 반면, 나머지 벤트를 폐쇄하게 된다.
한편, 사이드 미러 측 윈도우에 김 서림을 방지하기 위하여, 페이스 벤트가 폐쇄되어야 하는 경우, 예를 들어, 디프로스트 모드 또는 플로어 모드에서도 사이드 벤트를 통한 상시 토출이 이루어질 수 있게 하기 위한 다양한 구조 설계가 이루어지고 있다. 종래에는 사이드 벤트를 통한 상시 토출을 위해 페이스 도어를 천공하는 방식이 대부분이었지만, 도어 파손 위험, 풍압에 의한 도어 미 작동 우려, 도어 강성 보강을 위한 리브 추가 등의 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0022099호(2015.03.04., 차량용 공조장치)
본 발명의 실시 예들은 사이드 벤트를 통한 상시 토출이 이루어지는 차량용 공조장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스; 및 상기 공조케이스에 결합되어, 상기 페이스 벤트를 개폐하는 페이스 도어를 포함하고, 상기 페이스 벤트는 센터 벤트 및 사이드 벤트로 분기되고, 상기 공조케이스에는 상기 페이스 벤트를 우회하여 상기 공조케이스의 믹싱 챔버를 상기 사이드 벤트에 연결하는 바이패스 유로가 형성되는 차량용 공조장치가 제공될 수 있다.
상기 믹싱 챔버는, 상기 공조케이스에 탑재된 히터코어를 거친 난방 유로와 상기 히터코어를 거치지 않는 냉방 유로가 합류하는 공간일 수 있다.
상기 공조케이스는, 상기 믹싱 챔버와 상기 센터 벤트를 연결하는 제1 내측면, 및 상기 믹싱 챔버와 상기 사이드 벤트를 연결하는 제2 내측면을 포함하고, 상기 페이스 도어의 회전축은 상기 제1 내측면 및 상기 제2 내측면과 이격하여 배치되고, 상기 믹싱 챔버는 상기 제2 내측면과 상기 상기 페이스 도어의 회전축 사이의 제1 갭(gap)을 통해 상기 바이패스 유로에 연결될 수 있다.
상기 믹싱 챔버는 상기 페이스 도어에 의한 상기 페이스 벤트 개방시 상기 제2 내측면과 상기 페이스 도어의 일면 사이에 형성되는 제2 갭(gap)을 통해 상기 제1 갭(gap)에 연결될 수 있다.
상기 공조케이스는, 상기 제2 내측면과의 사이에 상기 바이패스 유로를 형성하는 격벽을 포함할 수 있다.
상기 격벽은 상기 바이패스 유로와 상기 페이스 벤트 사이에 배치될 수 있다.
상기 페이스 도어의 회전축은 상기 페이스 도어에 의한 상기 페이스 벤트 폐쇄시 상기 격벽에 안착되는 실링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스; 상기 공조케이스에 결합되어, 상기 페이스 벤트를 개폐하는 페이스 도어; 및 상기 디프로스트 벤트와 상기 페이스 벤트 사이에 배치되어, 상기 공조케이스의 믹싱 챔버를 상기 페이스 벤트에 연결하는 바이패스 유로를 포함하는 차량용 공조장치가 제공될 수 있다.
상기 페이스 벤트는 센터 벤트 및 사이드 벤트로 분기되고, 상기 페이스 도어는 상기 센터 벤트 및 상기 사이드 벤트를 동시에 개폐할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 페이스 벤트가 폐쇄된 경우, 예를 들어, 디프로스트 모드 또는 플로어 모드에서도 바이패스 유로에 의해 사이드 벤트를 통한 상시 토출이 이루어질 수 있다. 이 경우, 바이패스 유로를 페이스 도어가 아닌 공조케이스에 형성함으로써, 페이스 도어의 강성 보강을 위한 리브를 추가할 필요가 없어지고, 소음 또는 진동 등의 문제도 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이고,
도 3 내지 도 5는 도 1의 다양한 공기 토출 모드를 나타낸 도면이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 결합 또는 연결이라 함은, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(10)는 공조케이스(100), 송풍팬(미도시), 증발기(120), 히터코어(130) 및 복수의 도어(140, 142, 144, 146)를 포함할 수 있다.
공조케이스(100)의 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구(101)가 형성될 수 있다.
공기유입구(101)는 송풍기 유닛(미도시)에 연결될 수 있다.
즉, 실시 예에 따른 공조장치(10)는 증발기(120)와 히터코어(130)가 공조케이스(100) 내에 배치되는 반면 송풍기가 공조케이스(100)와 별도로 구비된 송풍기 유닛 내에 배치되는 세미 센터 타입(semi-center type)일 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 송풍기, 증발기 및 히터코어가 모두 별도의 유닛으로 이루어지거나 모두 공조케이스 내에 배치되는 쓰리 피스 타입(three piece type) 또는 센터 마운팅 타입(center mounting type)일 수도 있다.
공조케이스(100)의 타측에는 공기유입구(101)를 통해 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트(103), 페이스 벤트(105) 및 플로어 벤트(107)가 형성될 수 있다.
페이스 벤트(105)는 센터 벤트(105a) 및 사이드 벤트(105b)로 분기될 수 있다.
디프로스트 벤트(103), 센터 벤트(105a), 사이드 벤트(105b) 및 플로어 벤트(107)는 각각 차실 내의 다른 위치에 연결될 수 있다. 예시적으로, 디프로스트 벤트(103)는 대시보드의 전방 윈도우 측에 연결될 수 있고, 센터 벤트(105a)는 대시보드의 센터페시아 측에 연결될 수 있으며, 사이드 벤트(105b)는 대시보드의 사이드 미러 측에 연결될 수 있고, 플로어 벤트(107)는 대시보드의 차실 바닥 측에 연결될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
송풍팬은 외기 또는 내기가 공기유입구(101)를 통해 공조케이스(100) 내로 유입되어 증발기(120)를 거쳐 복수의 벤트(103, 105a, 105b, 107)를 통해 배출되도록 공조케이스(100) 내의 공기 흐름을 생성할 수 있다.
증발기(120) 및 히터코어(130)는 공조케이스(100) 내에 배치될 수 있다.
증발기(120)는 증발기(120)에 접촉하는 공기를 냉매의 증발 잠열에 의해 냉각시킬 수 있다.
증발기(120)에서 기체 상태로 배출된 냉매는 압축기(미도시), 응축기(미도시) 및 팽창밸브(미도시)를 차례로 거쳐 저온의 액체 상태로 변환된 후 다시 증발기(120)로 유입될 수 있다.
증발기(120)를 거친 공기는 히터코어(130)를 선택적으로 거칠 수 있다.
이를 위해, 공조케이스(100)는, 증발기(120)를 거친 공기가 히터코어(130)를 거치는 난방 유로(100a), 증발기(120)를 거친 공기가 히터코어(130)를 거치지 않는 냉방 유로(100b), 및 난방 유로(100a)와 냉방 유로(100b)가 합류하는 믹싱 챔버(100c)를 포함할 수 있다. 또한, 공조케이스(100)에는 난방 유로(100a) 및 냉방 유로(100b)를 개폐하는 템프 도어(140)가 결합될 수 있다.
히터코어(130)는 히터코어(130)에 접촉하는 공기를 냉각수와의 열 교환에 의해 가열할 수 있다.
히터코어(130)에서 냉각된 상태로 배출된 냉각수는 엔진, 전기히터 등의 열원(미도시)을 거쳐 가열된 후 다시 히터코어(130)로 유입될 수 있다.
복수의 도어(140, 142, 144, 146)는 템프 도어(140), 디프로스트 도어(142), 페이스 도어(144) 및 플로어 도어(146)를 포함할 수 있다.
디프로스트 도어(142) 및 플로어 도어(146)는 각각 공조케이스(100)에 결합되어, 디프로스트 벤트(103) 및 플로어 벤트(107)를 개폐할 수 있다.
페이스 도어(144)는 공조케이스(100)에 결합되어 페이스 벤트(105)를 개폐할 수 있다.
공조케이스(100)는, 믹싱 챔버(100c)와 센터 벤트(105a)를 연결하는 제1 내측면(100e), 믹싱 챔버(100c)와 사이드 벤트(105b)를 연결하는 제2 내측면(100f), 및 제2 내측면(100f)과의 사이에 바이패스 유로(100d)를 형성하는 격벽(100g)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 내측면(100e)과 격벽(100g) 사이에는 페이스 벤트(105)가 형성될 수 있고, 제2 내측면(100f)과 격벽(100g) 사이에는 바이패스 유로(100d)가 형성될 수 있다. 따라서, 바이패스 유로(100d)는 페이스 벤트(105)를 우회하여 믹싱 챔버(100c)를 사이드 벤트(105b)에 연결할 수 있다.
페이스 도어(144)의 회전축(144a)은 제1 내측면(100e) 및 제2 내측면(100f)과 이격하여 배치될 수 있다. 따라서, 믹싱 챔버(100c)는 제2 내측면(100f)과 페이스 도어(144)의 회전축(144a) 사이의 제1 갭(G1)을 통해 바이패스 유로(100d)에 연결될 수 있다.
일 예로, 격벽(100g)의 일단에는 페이스 도어(144)의 회전축(144a)이 회전 가능하게 결합될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 페이스 도어(144)의 회전축(144a)은 격벽(100g)의 일단에 인접하여 배치될 수도 있다. 이 경우, 회전축(144a)은 페이스 도어(144)에 의한 페이스 벤트(105) 폐쇄시 격벽(100g)에 안착되는 실링부(144b)를 포함할 수 있다.
사이드 벤트(105b)를 통한 상시 토출 량은 제2 내측면(100f)과 페이스 도어(144)의 회전축(144a) 사이의 제1 갭(G1)의 크기를 변경하여 설계함으로써 용이하게 조절될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 다양한 공기 토출 모드를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 디프로스트 모드의 경우, 공기유입구(101)를 통해 유입된 공기는 증발기(120)를 거쳐 디프로스트 벤트(103)를 통해 차실 내로 토출될 수 있다. 이때, 페이스 벤트(105) 및 플로어 벤트(107)는 각각 페이스 도어(144) 및 플로어 도어(146)에 의해 폐쇄된 상태일 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 바이패스 유로(100d)에 의해 사이드 벤트(105b)를 통해 공기 토출이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면, 플로어 모드의 경우, 공기유입구(101)를 통해 유입된 공기는 증발기(120)를 거쳐 플로어 벤트(107)를 통해 차실 내로 토출될 수 있다. 이때, 디프로스트 벤트(103) 및 페이스 벤트(105)는 각각 디프로스트 도어(142) 및 페이스 도어(144)에 의해 폐쇄된 상태일 수 있다. 하지만, 이 경우에도, 바이패스 유로(100d)에 의해 사이드 벤트(105b)를 통해 공기 토출이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.
도 5를 참조하면, 벤트 모드의 경우, 공기유입구(101)를 통해 유입된 공기는 증발기(120)를 거쳐 페이스 벤트(105)를 통해 차실 내로 토출될 수 있다. 또한, 믹싱 챔버(100c)는 페이스 도어(144)에 의한 페이스 벤트(105) 개방시 제2 내측면(100f)과 페이스 도어(144)의 일면 사이에 형성되는 제2 갭(G2)을 통해 제1 갭(G1)에 연결될 수 있다. 일 예로, 제2 갭(G2)은 페이스 도어(144)의 회전 각도를 제한하는 스토퍼(미도시)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 사이드 벤트(105b)를 통한 공기 토출량이 증가할 수 있다. 이때, 디프로스트 벤트(103) 및 플로어 벤트(107)는 폐쇄된 상태일 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 차량용 공조장치 100: 공조케이스
100a: 난방 유로 100b: 냉방 유로
100c: 믹싱 챔버 100d: 바이패스 유로
100e: 제1 내측면 100f: 제2 내측면
100g: 격벽 101: 공기유입구
103: 디프로스트 벤트 105: 페이스 벤트
105a: 센터 벤트 105b: 사이드 벤트
107: 플로어 벤트 120: 증발기
130: 히터코어 140: 템프 도어
142: 디프로스트 도어 144: 페이스 도어
144a: 회전축 144b: 실링부
146: 플로어 도어

Claims (9)

  1. 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스; 및
    상기 공조케이스에 결합되어, 상기 페이스 벤트를 개폐하는 페이스 도어를 포함하고,
    상기 페이스 벤트는 센터 벤트 및 사이드 벤트로 분기되고,
    상기 공조케이스에는 상기 페이스 벤트를 우회하여 상기 공조케이스의 믹싱 챔버를 상기 사이드 벤트에 연결하는 바이패스 유로가 형성되는 차량용 공조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 믹싱 챔버는, 상기 공조케이스에 탑재된 히터코어를 거친 난방 유로와 상기 히터코어를 거치지 않는 냉방 유로가 합류하는 공간인 차량용 공조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공조케이스는, 상기 믹싱 챔버와 상기 센터 벤트를 연결하는 제1 내측면, 및 상기 믹싱 챔버와 상기 사이드 벤트를 연결하는 제2 내측면을 포함하고,
    상기 페이스 도어의 회전축은 상기 제1 내측면 및 상기 제2 내측면과 이격하여 배치되고,
    상기 믹싱 챔버는 상기 제2 내측면과 상기 상기 페이스 도어의 회전축 사이의 제1 갭(gap)을 통해 상기 바이패스 유로에 연결되는 차량용 공조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 믹싱 챔버는 상기 페이스 도어에 의한 상기 페이스 벤트 개방시 상기 제2 내측면과 상기 페이스 도어의 일면 사이에 형성되는 제2 갭(gap)을 통해 상기 제1 갭(gap)에 연결되는 차량용 공조장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 공조케이스는, 상기 제2 내측면과의 사이에 상기 바이패스 유로를 형성하는 격벽을 포함하는 차량용 공조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 바이패스 유로와 상기 페이스 벤트 사이에 배치되는 차량용 공조장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 페이스 도어의 회전축은 상기 페이스 도어에 의한 상기 페이스 벤트 폐쇄시 상기 격벽에 안착되는 실링부를 포함하는 차량용 공조장치.
  8. 일측에는 공기가 유입되는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 유입된 공기가 배출되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트가 형성되는 공조케이스;
    상기 공조케이스에 결합되어, 상기 페이스 벤트를 개폐하는 페이스 도어; 및
    상기 디프로스트 벤트와 상기 페이스 벤트 사이에 배치되어, 상기 공조케이스의 믹싱 챔버를 상기 페이스 벤트에 연결하는 바이패스 유로를 포함하는 차량용 공조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 페이스 벤트는 센터 벤트 및 사이드 벤트로 분기되고,
    상기 페이스 도어는 상기 센터 벤트 및 상기 사이드 벤트를 동시에 개폐하는 차량용 공조장치.
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