KR20200112216A

KR20200112216A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20200112216A
Application number: KR1020190032328A
Authority: KR
Inventors: 황선문
Original assignee: (주)현민특장
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-10-05

Abstract

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치는 제1열교환부를 통해 차량에 구비된 공간을 냉방하는 냉방부, 차량의 내연기관 및 히터부를 경유하는 제1경로와 내연기관 측으로의 경로가 차단되고 히터부만 경유하는 제2경로 중 선택된 1 개의 경로로 경유되는 열교환물을 이용하여 제2열교환부를 통해 차량에 구비된 공기조화 대상공간을 난방하는 난방부, 제1열교환부 또는 제2열교환부에서 열교환된 공기를 공기조화 대상공간 내에서 순환시키는 순환팬 및 입력된 사용자 명령 및 차량의 운행여부에 따라 냉방부 또는 난방부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치 {VEHICLE INCLUDING AIR CONDITIONER}

본 발명은 냉난방이 모두 가능한 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 냉방(상온 미만) 및 난방(상온 이상)의 공조환경을 선택적으로 조성가능한 공조장치를 통해 차량에 마련된 내부 공간의 공조환경을 조성할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공조장치는 차량내부의 온도를 조절하기 위한 장치이다. 상기 차량내부는 사람이 탑승할 수 있는 좌석을 포함하는 공간 및 짐을 싣기 위한 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사람이 탑승 가능한 공간의 공기를 조화시키는 공기 조화시스템은 에어컨 및 히터를 통해 저온 또는 고온의 공기를 동일한 송풍구를 통해 배출하여 조절할 수 있다.

반면에, 일반적인 짐을 싣기 위한 공간의 온도를 조절하는 공조 장치를 구비한 차량의 경우, 짐을 싣기 위한 해당 공간을 냉방 또는 난방 중 하나의 환경으로 조성하기 위한 공조장치를 구비하고 있다. 예를 들어, 짐을 싣기 위한 공간을 냉방하기 위하여 냉동싸이클만이 수행가능한 공조장치(냉방장치)에 의해 기 결정된 공간을 냉각한다. 또는 짐을 싣기 위한 공간의 난방을 위하여 난방(가열)을 수행하는 공조장치(난방장치)에 의해 기 결정된 공간을 난방한다. 하지만, 종래 공조장치의 경우 짐을 싣는 공간의 냉방에 특화되거나 또는 난방에 특화되어 사용자가 필요에 따라 또는 환경에 따라 선택적으로 짐을 싣는 공간을 냉방하거나 난방하기 곤란하다는 문제점을 가진다.

더욱이 종래 공조장치의 경우 짐을 싣는 공간을 난방하기 위하여 별도의 난방용 공조 장치를 추가적으로 설치하기 때문에 난방용 공조 장치를 추가 설치하는데 따른 비용이 소요되며 별도의 난방용 공조 장치를 통해 짐을 싣는 공간을 난방하는데 비용이 소요된다는 문제점을 가진다.

대한민국 공개특허공보 제 2012-0070843 호 (2012. 07. 02)

본 발명은 위에서 언급한 종래 차량용 공조장치가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 냉방(상온 미만) 및 난방(상온 이상)의 공조환경을 조성가능한 공조장치를 통해 차량에 마련된 내부 공간의 공조환경을 조성할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 제어부가 공조장치를 제어함으로써 냉방 및 난방 중 하나 이상이 선택적으로 운전되도록 하여 온도를 제어하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 차량 운행 중 발생하는 엔진 열을 이용하여 짐을 싣는 공간을 난방하며 차량 정치 중에는 별도의 히터를 통해 짐을 싣는 공간을 난방하여 난방 비용을 절약할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.

그리고, 난방부는 내연기관의 운전여부 및 제어부의 제어에 따라 내연기관으로 열교환물이 경유되는 제1경로 또는 내연기관 측으로 경로가 차단되고 히터부로 열교환물이 경유되는 제2경로로 열교환물을 경유시키는 난방밸브, 제2경로를 경유하는 열교환물을 가열하는 히터부 및 제1경로 또는 제2경로를 경유하는 열교환물을 통해 공기조화 대상공간을 난방하는 제2열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제어부는 내연기관의 운전중 냉방시 또는 내연기관의 정지중 난방시에는 열교환물이 제2경로를 경유하도록 난방밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 냉방부에 포함되는 응축기는 차량의 후측에 위치되고, 차량의 후륜의 회전에 의해 응축기로 비산되는 비산물을 차단하는 커버부를 더 포함할 수 있다.

나아가, 커버부는 차량이 주행중에 응축기가 공냉될 수 있도록 형성되는 복수 개의 통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 차량용 공조 장치에 마련되는 공기공조 대상공간의 유지온도를 입력하는 입력부 및 공기조화 대상공간 내의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하고, 앞서 설명한 제어부는 온도측정부가 측정한 온도가 유지온도에 도달 및 유지되도록 냉방부 또는 난방부의 구동을 결정하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 열교환물은 내연기관을 냉각하는 냉각수이고, 열교환물은 내연기관에서 가열되어 제1경로를 경유한다.

또한, 열교환물은 내연기관을 냉각하는 냉각수이고, 열교환물은 히터부에서 가열되어 제2경로를 경유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉방(상온 미만) 및 난방(상온 이상)의 공조환경을 조성가능함으로써, 사용자는 필요에 따라 또는 환경에 따라 짐을 싣는 공간을 선택적으로 냉방하거나 난방할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 차량 운행 중 발생하는 엔진 열을 이용하여 짐을 싣는 공간을 난방하고 차량 정치 중에는 별도의 히터를 통해 짐을 싣는 공간을 난방함으로써, 짐을 싣는 공간의 난방 비용을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치가 표시된 차량의 측면부를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 운전 중에 제2열교환부에 의한 난방운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 정지 시에 제2열교환부에 의한 난방운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 운전 중에 제1열교환부에 의한 냉각운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 난방밸브의 개방(ON)에 따른 냉각수의 제1경로 흐름을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 난방밸브의 폐쇄(OFF)에 따른 냉각수의 제2경로 및 제3경로의 흐름을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부의 사시측 형상을 나타낸 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

이하에서는 도 1 내지 도 7을 통해 차량(1)에 마련된 공기조화 대상공간(40)에 대하여 차량용 공조장치를 통해 공조환경을 제어하는 것을 설명하기로 한다. 따라서, 공조장치에 대한 설명을 주로 하도록 한다. 그리고, 공조장치에 수용되는 열교환물(매질)은 유체가 될 수 있는데, 본 발명을 실시하기 위한 일 예로 공조장치가 난방을 운전할 때는 매질이 냉각수이고, 냉방을 운전할 때는 매질이 가스인 경우에 대하여 설명하기로 한다.

여기서, 냉각수는 차량(1)에 포함된 내연기관(20)을 냉각하는 냉각수일 수 있다. 그리고, 공조장치는 상기 냉각수 또는 가스인 매질을 순환시키기 위해 펌프를 구비할 수 있으나, 이는 매질을 순환시키기 위해 일반적으로 포함되는 구성으로 별도의 설명을 부가하지 않았다. 또한, 이하에서 기재한 “차량의 운전”은 “내연기관의 운전”을 의미하는 것으로 정의할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치가 표시된 차량(1)의 측면부를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 공기조화 대상공간(40)을 마련할 수 있다. 예를 들면, 짐을 적재할 수 있는 공간이 될 수 있다. 상기 공기조화 대상공간(40)은 차량(1)의 외부 공간과 격리되며, 단열재를 포함한 재질로 구성될 수 있다.

차량(1)에 포함된 공조장치는 난방부 및 냉방부를 포함한다. 난방부 및 냉방부는 제어부(600)에 의해 제어될 수 있고, 제어부(600)는 기 입력된 공조환경(온도 및 습도 등)에 도달하도록 환경을 조성할 수 있다.

구체적으로, 냉방부는 제1열교환부(100) 및 응축기(300)를 포함한다. 물론, 매질인 가스를 전달하기 위한 파이프라인도 포함되나, 이에 대해서는 별도로 도시하여 설명하는 것을 생략하도록 한다. 또한, 난방부는 제2열교환부(200), 히터부(400) 및 난방밸브(500)를 포함한다. 여기서 난방밸브(500)는 매질인 냉각수의 전달방향을 결정할 수 있으며, 제어부(600)에 의해 상기 전달방향에 대응되도록 개폐가 결정된다. 난방부에 수용되는 매질인 냉각수를 전달하기 위해 난방부의 각 구성을 연결하는 파이프라인에 대한 설명 또한 생략하도록 한다.

여기서, 난방부는 차량(1)의 내연기관(20)과 파이프라인으로 연결되어 냉각수가 전달될 수 있다. 상기 냉각수의 전달에 의해 내연기관(20)과 열교환이 될 수 있고, 상기 열교환에 의해 내연기관(20)의 냉각 및 난방부에 수용되는 열교환물(매질; 냉각수)의 가열이 이루어진다. 그리고, 냉각수는 차량(1)에 마련된 라디에이터(10)에 내연기관(20)으로 전달되기 전에 경유되어 보다 낮은 온도로 내연기관(20)과 열교환을 이룰 수도 있다.

한편, 냉방부는 차량(1)이 운전여부와 관계없이 구동될 수 있다. 물론, 응축기(300)가 차량(1)의 내연기관(20)으로부터 발생되는 동력의 일부를 통해 구동될 수도 있으나, 내연기관(20) 외의 별도의 동력원을 통해 구동될 수 있다. 따라서, 냉방부의 구동은 차량(1)의 운전여부와 관계없이 구동될 수 있다. 이는 열교환물(매질)의 이동경로가 냉방부의 구동 중에는 변동이 없는 것을 의미하기도 한다. 상기 이동경로는, 응축기(300)에서 응축된 매질이 냉각경로(C1)를 따라 제1열교환부(100)로 이동되고, 열교환에 의해 온도가 증가된 매질이 제2회수경로(C2)를 따라 응축기(300)로 다시 회수되는 경로이다. 반면에, 난방부의 구동은 차량(1)의 운전여부에 있어서, 열교환물(이하 냉각수)의 이동경로가 달라질 수 있다.

차량(1)이 운전 중인 경우에는, 냉각수는 내연기관(20)과 열교환 후에 일정온도만큼 증가될 수 있다. 냉각수가 내연기관(20)과의 열교환이 될 때, 내연기관(20)을 경유한 냉각수는 난방밸브(500)를 경유할 수 있다. 상기 난방밸브(500)는 냉각수가 전달되는 방향을 결정할 수 있다. 구체적으로 난방밸브(500)는 난방부가 구동될 때 냉각수의 전달방향을 결정하기 위해 개폐된다.

개방 및 폐쇄의 의미를 포함하는 상기 개폐는, 냉각수를 일방으로 전달되도록 하는 것을 개방, 타방으로 전달하는 것을 폐쇄라고 정의할 수 있으며, 전달여부를 결정하는 개폐를 의미하는 것이 아니다.

한편, 파이프라인(미도시)을 통해 난방밸브(500)에 도달한 냉각수는 난방밸브(500)가 안내하는 방향으로 전달될 수 있는데 차량(1)이 운전 중인 경우에는 히터부(400) 측으로 냉각수가 전달되도록 난방밸브(500)는 상기 “개방”될 수 있다. 따라서, 난방밸브(500)의 개방에 따른 안내에 의해 냉각수는 히터부(400)로 전달될 수 있다. 여기서 히터부(400) 측으로 전달된 냉각수는 히터부(400)에 의한 2차적인 가열없이 이동될 수 잇다. 즉, 내연기관(20)에 의해 가열된 냉각수가 제2열교환부(200)까지 전달되어 열교환을 수행할 수 있다. 물론, 히터부(400)의 2차적인 가열은 선택적으로 수행할 수도 있으나 본 발명의 일 실시예로써, 차량(1)의 운전 중인 경우에는 내연기관(20)을 냉각하기 위한 과정에서 증온(增溫)된 냉각수가 제2열교환부(200)로 이동될 수 있다.

구체적으로, 내연기관(20)을 경유한 냉각수가 히터부(400) 측으로 이동되고 난방경로(H1)를 지나 제2열교환부(200)로 이동되어 공기조화 대상공간(40)에 수용된 공기 또는 외측 공기와 열교환을 수행할 수 있다. 제2열교환부(200)와 열교환이 되어 온도가 증가된 상기 공기는 공기조화 대상공간(40)의 온도를 증가시킬 수 있다. 제2열교환부(200)에서 열교환되어 냉각된 냉각수는 제1회수경로(H2)를 따라 내연기관(20) 측으로 전달될 수 있다. 내연기관(20) 측으로 냉각수가 전달되기 위해 난방밸브(500)는 개방 상태를 유지된다. 이와 같이 순환되는 냉각수의 경로를 제1경로(R1)라고 한다. 제1경로(R1)에 대해서는 이하의 도 2를 통해 후술하기로 한다.

한편, 차량(1)이 비운전 중인 경우에는 냉각수가 내연기관(20)을 경유하지 않는다. 상기 비운전이란, 차량(1)의 내연기관(20)이 동작하지 않는 상태로써, 내연기관(20)에서 연소가 일어나지 않는 상태를 의미한다. 따라서, 내연기관(20)과의 열교환을 통해 1차적으로 가열되는 효과를 기대할 수 없으므로, 히터부(400)에 냉각수의 가열을 의존할 수 있다.

이러한 경우에는 히터부(400)가 가열할 수 있는 냉각수의 체적을 감소시키기 위해 난방밸브(500)는 상기 “폐쇄” 상태로 될 수 있다. 즉, 제2열교환부(200)에서 열교환되어 온도가 저하된 냉각수를 내연기관(20) 측으로 전달하지 않고 히터부(400) 측으로 전달되도록 할 수 있다. 즉, 히터부(400)에서 제2열교환부(200)로 난방경로(H1)를 따라 냉각수를 제공하고, 제2열교환부(200)에서 열교환된 후 제1회수경로(H2)를 따라 회수되는 냉각수를 난방밸브(500)를 통해 히터부(400)로 순환되도록 할 수 있다. 이와 같이 순환되는 냉각수의 경로를 제2경로(R2)라고 한다. 제2경로(R2)에 대해서는 이하의 도 3을 통해 후술하기로 한다.

한편, 제1경로(R1)로부터 제2경로(R2)를 제외한 경로는 제3경로(R3)라고 하며, 제3경로(R3)는 차량(1)이 운전 중에 냉방부의 구동만 이루어질 때 냉각수가 순환되는 경로이다. 제3경로(R3)에 대해서는 이하의 도 4를 통해 후술하기로 한다.

공기조화 대상공간(40) 내에서 강제대류를 유발시키는 송풍팬(30)을 더 포함할 수 있고, 상기 강제대류는 입력부(70)를 통해 기 입력된 목표온도에 공기조화 대상공간(40) 내의 온도를 보다 단시간에 도달되도록 할 수 있다. 본 예시에서, 송풍팬(30)의 위치는 제1열교환부(100) 및 제2열교환부(200)의 주변부에 위치되도록 도시하였으나, 공기조화 대상공간(40) 내에 강제대류를 유발할 수 있는 위치라면 본 예시에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관(20)의 운전 중에 제2열교환부(200)에 의한 난방운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 제2열교환부(200)에 의하여 내연기관(20)의 운전 중에 수행되는 공조장치의 난방수행 단계는, 가열(S1), 난방밸브개방(S2), 열교환수행(S3) 및 회수(S4)를 포함하고 상기 4 가지 단계를 반복할 수 있다.

여기서, 가열(S1)은 차량(1)의 내연기관(20)을 통해 열교환물(이하 냉각수)을 가열하는 것을 의미한다. 냉각수는 내연기관(20)을 냉각하는 수냉목적으로 내연기관(20) 측으로 제공될 수 있다. 상온의 냉각수가 내연기관(20)과의 열교환에 의해 증온되면 난방밸브개방(S2)에 의해 제2열교환부(200)로 전달될 수 있다.

구체적으로, 가열(S1) 후에 난방밸브개방(S2) 단계에서 난반밸브(500)의 안내에 따라 냉각수는 파이프라인을 통해 히터부(400)로 이동된다. 난방밸브(500)는 히터부(400) 측으로 이동되는 경로중에 위치된다. 즉, 난방밸브(500)는 냉각수가 내연기관(20)으로부터 히터부(400)로 이동될 수 있도록 개방 상태로 준비될 수 있다. 따라서, 개방된 난방밸브(500)의 안내에 따라 냉각수는 히터부(400)에 도달하게 된다.

이어서, 난방밸브개방(S2)에 의해 냉각수는 열교환을 수행하기 위해 제2열교환부(200)로 난방경로(H1)를 따라 이동될 수 있다. 제2열교환부(200)로 이동된 냉각수에 의해 공기와의 열교환이 이루어지고, 가열된 공기는 공기조화 대상공간(40) 내에서 대류될 수 있다. 반면에, 상기 공기와의 열교환(S3)으로 인해 냉각된 냉각수는 제1회수경로(H2)를 통해 난방밸브(500) 측으로 회수(S4)될 수 있다.

상술한 4 단계를 통해 냉각수가 이동되는 경로를 제1경로(R1)라고 한다. 제1경로(R1)는 차량(1)이 운전 중(내연기관(20) 운전 중)에 난방부의 구동을 수행할 경우에 냉각수가 이동되는 경로이다. 제가열(S1) 및 제난방밸브개방(S2)을 시도하면서 가열효율을 증가시키고 내연기관(20)의 냉각을 도모할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관(20)의 정지(비운전) 시에 제2열교환부(200)에 의한 난방운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 제2열교환부(200)에 의하여 내연기관(20)의 비운전 중에 수행되는 공조장치의 난방수행 단계는, 가열(P1), 열교환수행(P2), 회수(P3) 및 밸브안내(P4)를 포함하고 상기 4 가지 단계를 반복할 수 있다.

가열은 히터부(400)에 의한 냉각수의 가열일 수 있다. 열교환물인 냉각수는 히터부(400)에만 의존하여 가열(P1)될 수 있다. 히터부(400)에만 의존하여 가열(P1)되는 냉각수는 공조장치에 수용되는 모든 냉각수를 가열하게 되면 가열효율이 저하되므로 밸브에 의해 일부 냉각수는 차단하여, 냉각수가 유동될 수 있는 공간을 분리시킬 수 있다. 분리된 냉각수의 유동공간은 내연기관(20) 측으로 연결되는 제3경로(R3)와 제2열교환부(200) 측으로 연결되는 제2경로(R2)로 구분할 수 있다.

물론, 차량(1)의 비운전 즉, 내연기관(20)의 비운전 상태이므로 제3경로(R3) 내에서는 냉각수의 이동은 없고, 제2경로(R2) 상의 냉각수만이 열교환을 위해 이동이 발생하는 것으로 가정한다. 제2경로(R2)에서는, 히터부(400)에 의해 가열(P1)된 냉각수가 난방경로(H1)를 따라 제2열교환부(200)로 전달될 수 있다. 제2열교환부(200)에서 열교환이 수행(P2)된 냉각수는 온도가 저하되고 온도가 저하된 냉각수는 제2회수경로(C2)를 통해 난방밸브(500) 측으로 회수(P3)될 수 있다. 회수된 냉각수는 난방밸브(500)의 안내(P4)에 따라, 히터부(400) 측으로 전달되어 가열될 수 있다.

상술한 4 단계를 통해 냉각수가 이동되는 경로를 제2경로(R2)라고 한다. 제2경로(R2)는 차량(1)이 비운전 중(내연기관(20) 비운전 중)에 난방부의 구동을 수행할 경우에 냉각수가 이동되는 경로이다. 히터부(400)에 의존한 가열(P1)을 시도하면서 가열효율을 증가시키기 위해 난방밸브(500)를 통해 냉각수의 가열용량을 감소시켜 가열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관(20)의 운전 중에 제1열교환부(100)에 의한 냉각운전이 수행되는 단계를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 공조장치에서 냉방부의 구동에 대한 설명이다. 그럼에도 불구하고, 난방밸브(500)는 제1경로(R1)를 제2경로(R2) 및 제3경로(R3)로 구획하는 폐쇄상태가 될 수 있다. 이는 공기조화 대상공간(40) 내에서 냉각과정이 수행될 때 가열된 냉각수의 영향으로 인해 냉각효율이 저하되는 것을 차단하는 목적을 포함하고 있다. 따라서, 공기조화 대상공간(40)을 구성하는 캐빈(cabin)에 제3경로(R3)접근을 최소화 할 수 있다. 상기 최소화는 상기 캐빈과 제3경로(R3)를 형성하는 파이프라인의 이격 또는 구간의 간소화 등을 통해 이룰 수 있다.

한편, 밸브오프(A1)(valve off), 즉 난방밸브(500)가 폐쇄상태가 되면 제2경로(R2) 내에 수용된 냉각수는 가열되지 않는 상태이기 때문에 냉각을 저해할 가능성은 낮아진다. 이러한 상태에서 응축기(300)로부터 제1열교환부(100)로 냉매공급(A2)이 이루어지고, 제1열교환부(100)에서 열교환(A3)이 이루어질 수 있다. 여기서 제1열교환부(100)는 증발기(Evaporator)일 수 있다. 제1열교환부(100)에서 열교환수행을 통해 온도가 상대적으로 증가된 냉매(가스)는 다시 응축기(300)로 제2회수경로(C2)를 따라 회수되어 냉매회수(A4)될 수 있다.

상술한 도 2 내지 도 4를 통해 설명한 내용에 있어서 냉각수의 이동은 미도시된 펌프에 의해 이동될 수 있다. 펌프는 난방밸브(500)를 기준으로 내연기관(20) 측과 제2열교환부(200) 측에 각각 위치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 난방밸브(500)의 개방(ON)에 따른 냉각수의 제1경로(R1) 흐름을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 난방밸브(500)의 폐쇄(OFF)에 따른 냉각수의 제2경로(R2) 및 제3경로(R3)의 흐름을 나타낸 도면이다.

우선, 도 5를 참조하면, 밸브가 개방된 상태일 수 있다. 제1경로(R1)를 형성시키기 위해 제1회수경로(H2)를 따라 회수되는 냉각수를 내연기관(20) 측으로 전달할 수 있다. 내연기관(20) 측으로 전달된 냉각수는 내연기관(20)과 열교환 후에 다시 히터부(400) 측으로 전달되어야 하므로 밸브의 위치는 운전중 난방부의 구동이 요구되는 한 지속적으로 유지될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제2경로(R2) 및 제3경로(R3)로 구획된 제1경로(R1) 구간 내에서 냉각수가 유동될 수 있도록 밸브는 페쇄될 수 있다. 밸브의 폐쇄에 의해 냉각수는 내연기관(20)을 냉각시키는 냉각수 및 히터부(400)에 의해 가열될 수 있는 냉각수로 구분된다. 이러한 밸브의 위치는 적어도 차량(1)의 비운전(내연기관(20)의 비운전) 시와 차량(1)의 운전(내연기관(20)의 운전) 시에 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(50)의 사시측 형상을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 응축기(300)의 냉각 및 비산물로부터 보호하는 커버부(50)를 도시한 것이다. 커버부(50)는 적어도 하나의 절곡부 및 만곡부가 형성될 수 있다. 본 예시의 경우에는 하나의 절곡부가 형성되고 절곡된 상부에는 통공(51)이 복수 개 형성된다. 통공(51)은 차량(1) 기준으로 전측을 향해 형성될 수 있고, 차량(1)이 전방으로 주행 중에 주행풍(W)이 발생하면 통공(51)을 통해 커버부(50) 내측으로 주행풍(W)이 유입될 수 있다.

상기 커버부(50) 내측은 예각으로 절곡된 방향을 의미하고, 커버부(50) 내측에 응축기(300)가 위치될 수 있다. 응축기(300)는 응축과정에서 열이 발생할 수 있고, 발생된 열은 주행풍(W)에 의해 냉각(공냉)될 수 있다. 물론, 커버부(50)가 없는 경우에는 발생하는 주행풍(W) 양의 100%에 의해 냉각될 수 있으나, 응축기(300)가 차량(1)의 후륜(3)의 후방에 위치하는 본 예시와 같은 경우에 차륜(전륜(2) 및 후륜(3))의 회전에 의해 비산되는 비산물이 점착되거나 응축기(300)의 표면을 손상시킬 수 있으므로 비산물의 비산을 방지하되, 공기의 유입을 허용하는 통공(51)이 형성된 커버부(50)를 포함할 수 있다.

나아가, 상기 절곡부는 응축기(300) 측으로 예각을 형성하며 마련될 수 있다. 예를 들어, 둔각으로 형성되는 경우에는 통공(51)으로 유입되지 못하고 커버부(50)에 접촉되는 공기가 하방으로 빗겨나감으로써, 유입되는 공기압력을 증가시킬 수 없다. 본 예시와 같이 절곡부가 예각으로 절곡되어 형성된 경우에는 차량(1)의 저부와 절곡된 커버부(50)의 상면 사이에 차량(1)의 주행으로 발생한 주행풍(W)이 고립되면서 압력이 보다 증가될 수 있다. 압력이 증가된 공간으로부터 통공(51)을 통해 유입되는 주행풍(W)은 보다 높은 속도로 응축기(300)로 제공될 수 있으므로 응축기(300)의 보다 높은 냉각효율을 기대할 수 있다.

한편, 냉방부 및 난방부를 포함하는 공조장치의 구동은 측정된 공기조화 대상공간(40) 내의 온도가 입력된 설정온도를 만족되도록 구동될 수 있다. 상기 설정온또는 입력부(70)에 의해 입력될 수 있다. 입력부(70)는 차량(1)의 내부 공간에 위치될 수 있다. 예를 들면, 운전석 또는 조수석이 마련된 공간 내에 위치될 수 있다. 센터페시아 또는 대쉬보드 주변부에 마련된 입력부(70)에 의해 입력된 설정온또는 제어부(600)에 의해 온도측정부(60)에 감지된 온도(이하, 감지온도)와의 차이를 산술하여 공조장치를 구동할 수 있다. 상기 온도측정부(60)는 공기조화 대상공간(40) 내의 온도를 측정할 수 있도록 마련된다.

즉, 설정온도가 감지온도보다 높으면 난방부가 구동되고, 설정온도가 감지온도보다 낮으면 냉방부가 구동될 수 있다. 전자와 같이 난방부가 구동되는 경우 중에 차량(1)이 운전중이면 도 2에 개시한 예와 같이 구동되고 차량(1)이 비운전중이면 도 3에 개시한 예와 같이 구동될 수 있다.

또한, 냉방부가 구동되는 경우에 차량(1)이 비운전 중일 때는 냉방부의 구동만이 행해지지만, 차량(1)이 운전 중인 경우에는 난방밸브(500)가 폐쇄되어 가열된 냉각수가 냉각과정에 영향을 미치지 못하도록 가열된 냉각수의 접근을 차단할 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1 : 차량
2 : 전륜
3 : 후륜
4 : 지면
10 : 라디에이터
20 : 내연기관
30 : 송풍팬
40 : 공기조화 대상공간
50 : 커버부
51 : 통공
60 : 온도측정부
70 : 입력부
100 : 제1열교환부
200 : 제2열교환부
300 : 응축기
400 : 히터부
500 : 난방밸브
600 : 제어부
R1 : 제1경로
R2 : 제2경로
R3 : 제3경로
H1 : 난방경로
H2 : 제1회수경로
C1 : 냉각경로
C2 : 제2회수경로
S1 : 가열
S2 : 난방밸브개방
S3 : 열교환수행
S4 : 회수
P1 : 가열
P2 : 열교환수행
P3 : 회수
P4 : 밸브안내
A1 : 밸브오프
A2 : 냉매공급
A3 : 열교환수행
A4 : 냉매회수
W : 주행풍

Claims

제1열교환부를 통해 차량에 구비된 공간을 냉방하는 냉방부;
차량의 내연기관 및 히터부를 경유하는 제1경로와 상기 내연기관 측으로의 경로가 차단되고 상기 히터부만 경유하는 제2경로 중 선택된 1 개의 경로로 경유되는 열교환물을 이용하여 제2열교환부를 통해 상기 차량에 구비된 공기조화 대상공간을 난방하는 난방부;
상기 제1열교환부 또는 상기 제2열교환부에서 열교환된 공기를 상기 공기조화 대상공간 내에서 순환시키는 순환팬; 및
입력된 사용자 명령 및 상기 차량의 운행여부에 따라 상기 냉방부 또는 상기 난방부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 난방부는
상기 내연기관의 운전여부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 내연기관으로 상기 열교환물이 경유되는 상기 제1경로 또는 상기 내연기관 측으로 경로가 차단되고 상기 히터부로 상기 열교환물이 경유되는 제2경로로 열교환물을 경유시키는 난방밸브;
상기 제2경로를 경유하는 열교환물을 가열하는 히터부; 및
상기 제1경로 또는 상기 제2경로를 경유하는 열교환물을 통해 상기 공기조화 대상공간을 난방하는 제2열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 내연기관의 운전중 냉방시 또는 상기 내연기관의 정지중 난방시에는 상기 열교환물이 상기 제2경로를 경유하도록 상기 난방밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 냉방부는 응축기를 포함하고,
상기 응축기는 상기 차량의 후측에 위치되고, 상기 차량의 후륜의 회전에 의해 상기 응축기로 비산되는 비산물을 차단하는 커버부를 더 포함하는, 차량용 공조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 커버부는 차량이 주행중에 상기 응축기가 공냉될 수 있도록 형성되는 복수 개의 통공을 포함하는, 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 차량용 공조장치는
상기 공기공조 대상공간의 유지온도를 입력하는 입력부 및 공기조화 대상공간 내의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 온도측정부가 측정한 온도가 상기 유지온도에 도달 및 유지되도록 상기 냉방부 또는 상기 난방부의 구동을 결정하는, 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 열교환물은 상기 내연기관을 냉각하는 냉각수이고,
상기 열교환물은 상기 내연기관에서 가열되어 상기 제1경로를 경유하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 열교환물은 상기 내연기관을 냉각하는 냉각수이고,
상기 열교환물은 상기 히터부에서 가열되어 상기 제2경로를 경유하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.