KR20200129407A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

복수개의 구역에 대한 독립적인 공조 제어를 수행하되, PTC히터의 각 구역을 물리적으로 확실하게 구획하여 온도성 제어 성능을 향상시키고 각 구역 간의 씰링성이 증대되며 구조가 단순할 뿐 아니라 다양한 패키지에 공용화가 가능한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부에 공기 유로가 형성된 공조케이스; 상기 공조케이스의 공기 유로에 구비되며, 전원의 인가에 의해 발열하여 이를 통과하는 공기를 가열하는 전열히터; 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행 가능하도록 공조케이스의 공기 유로를 복수개의 구역으로 구획하는 세퍼레이터; 및 상기 세퍼레이터와 대응하는 위치에 배치되어, 상기 전열히터의 각 구역을 물리적으로 구획하는 분리부재를 포함한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원의 인가에 의해 공기를 가열하는 전열히터를 구비하며 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행하는 차량용 공조장치에 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 장치이다. 차량용 공조장치는 공조케이스의 내부에 냉각작용을 하는 증발기 및 가열작용을 하는 히터코어가 구비되며, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
차량용 히터는 엔진의 냉각수 열원을 이용하는 히터코어(Heater Core) 이외에도, 전원의 인가에 의해 발열하는 PTC히터(Positive Temperature Cofficient Heater)와 같은 전열히터가 있다. PTC히터는 PTC소자로 이루어진 열원부와, 열원부와 접촉하여 열을 방출하는 방열부와, 단자부 및 이들을 감싸 보호하는 하우징 등으로 구성된다.
도 1은 종래의 PTC히터를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 공조장치는 입구 측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구 측에 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스(10)와, 공조케이스(10)의 내부에 구비되어 공기를 냉각하는 증발기(1)와, 내부에 냉각수가 유동되어 공기를 가열하는 히터코어(2)와, 전원의 인가에 의해 발열하여 공기를 가열하는 PTC히터(3)와, 복수개의 도어를 포함한다.
공기토출구는 각각 모드도어(30)에 의해 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13) 및 플로어 벤트(14)로 이루어진다. 증발기(1)와 히터코어(2)의 사이에는 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(20)가 구비된다. PTC히터(3)는 공기 유동 방향으로 히터코어(2)의 하류에 구비되어, 히터코어(2)와 함께 난방 열원으로 작용한다.
도 2는 종래의 PTC히터를 도시한 정면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 PTC히터(3)는 전극을 구비한 열원부(33)와, 열원부(33)와 접촉하여 열을 방출하는 방열부(34)와, 헤드부(31) 및 프레임(32) 등으로 구성된다.
한편, 차량용 공조장치는 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행하기 위해, 공조케이스(10) 내부의 공기 유로를 세퍼레이터에 의해 2 구역(2 Zone) 또는 4 구역으로 구획한다.
이 경우, 공조케이스(10) 내부 공간은 세퍼레이터에 의해 복수개 구역으로 구획되지만, PTC히터(3)는 물리적으로 구획되지 않아 PTC히터(3) 내의 열전도에 의해 또는 PTC히터(3)와 세퍼레이터 간의 유격으로 인한 공기 유동이 섞임에 따라 인접한 구역의 온도성에 영향을 미치는 문제점이 있다.
선 출원된 대한민국 등록특허공보 제10-1913121호(2018.10.24)에는 방열부 내부의 전극판을 분리 구성하여 구역별로 독립적인 제어를 수행할 수 있는 독립제어 히터장치가 개시된바 있다. 이와 같이, 종래의 PTC히터를 차량용 공조장치에 있어서 복수개의 구역에 대한 독립적인 공조 제어는 선 출원 문헌과 같이 전극판을 분리하거나, 전기 인가 등에 대한 회로를 개선하거나, 방열부를 일부 삭제하여 빈공간을 통해 분리하는 등의 방법을 사용하였다.
하지만, 이러한 방법은 전술한 바와 같이 PTC히터(3) 내의 열전도에 의해 또는 PTC히터(3)와 세퍼레이터 간의 유격으로 인한 공기 유동이 섞임에 따라 인접한 구역의 온도성에 영향을 미치는 문제점을 여전히 갖고 있었다. 아울러, 공조케이스 내부 유로를 구획하기 위해서는 구조가 복잡해지고 다양한 패키지에 공용화가 불가능한 문제점이 있었다.
특허문헌 : 대한민국 등록특허공보 제10-1913121호(2018.10.24)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 복수개의 구역에 대한 독립적인 공조 제어를 수행하되, PTC히터의 각 구역을 물리적으로 확실하게 구획하여 온도성 제어 성능을 향상시키고 각 구역 간의 씰링성이 증대되며 구조가 단순할 뿐 아니라 다양한 패키지에 공용화가 가능한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부에 공기 유로가 형성된 공조케이스; 상기 공조케이스의 공기 유로에 구비되며, 전원의 인가에 의해 발열하여 이를 통과하는 공기를 가열하는 전열히터; 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행 가능하도록 공조케이스의 공기 유로를 복수개의 구역으로 구획하는 세퍼레이터; 및 상기 세퍼레이터와 대응하는 위치에 배치되어, 상기 전열히터의 각 구역을 물리적으로 구획하는 분리부재를 포함한다.
상기에서 분리부재는 전열히터에 결합된다.
상기에서, 분리부재는 공기 유동 방향으로 전열히터의 하류측 단부에 결합된다.
상기에서, 분리부재는 전열히터의 표면에 일체로 사출 형성되며, 상기 분리부재가 세퍼레이터의 단부에 밀착된다.
상기에서, 분리부재는: 상기 전열히터의 일면에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 분리부재를 구비한다.
상기에서, 세퍼레이터는 공조케이스의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 세퍼레이터를 구비하고, 상기 제1 분리부재는 제1 세퍼레이터를 향해 돌출된 돌기를 구비하며, 상기 제1 세퍼레이터에 돌기를 삽입시키는 삽입홈이 형성된다.
상기에서, 돌기에 씰부재가 결합되되, 상기 씰부재는 돌기의 상면에 형성된다.
상기에서, 분리부재는: 상기 전열히터의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 분리부재를 구비한다.
상기에서, 세퍼레이터는 공조케이스의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 세퍼레이터를 구비하고, 상기 제2 분리부재는 제2 세퍼레이터를 향해 돌출 형성되되 단부에 차량 폭 방향으로 굴곡된 굴곡부를 구비하며, 상기 제2 세퍼레이터에 굴곡부를 대응되게 결합시키는 후크가 형성된다.
상기에서, 제2 분리부재에 씰부재가 결합되되, 상기 씰부재는 차량 폭 방향으로 제2 세퍼레이터와 마주하는 면에 형성된다.
상기에서, 전열히터는 공조케이스의 측면을 통해 차량 폭 방향으로 슬라이드 삽입 설치된다.
상기에서, 굴곡부는 전열히터의 슬라이드 삽입 방향과 나란한 방향으로 굴곡 형성된다.
상기에서, 분리부재는, 전열히터의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어 공조케이스의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하며, 상기 공조케이스의 공기 유로는 분리부재 및 세퍼레이터에 의해 좌우로 구획되어, 차량 실내의 2개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행된다.
상기에서, 분리부재는: 상기 전열히터의 일면에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 분리부재; 및 상기 전열히터의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 분리부재를 구비하며, 상기 공조케이스의 공기 유로는 분리부재 및 세퍼레이터에 의해 상하 및 좌우로 구획되어, 차량 실내의 4개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 복수개의 구역에 대한 독립적인 공조 제어를 수행하되, PTC히터의 각 구역을 물리적으로 확실하게 구획하여 온도성 제어 성능을 향상시키고 각 구역 간의 씰링성이 증대되며 구조가 단순할 뿐 아니라 다양한 패키지에 공용화가 가능하다.
또한, 전열히터의 사이즈와 상관없이, 그리고 구역의 수와 상관없이 다양한 패키지 디자인에 분리부재를 적용할 수 있고, 효과적이고 효율적으로 각 구역간의 열전도를 방지하며, 씰부재의 위치를 최적화함으로써 씰링 성능이 극대화되어 독립 공조 제어 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 PTC히터를 구비한 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 PTC히터를 도시한 정면도이며,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조케이스의 내부 일부를 개략적으로 도시한 측단면도이며,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조케이스의 내부를 도시한 정단면도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면도이며,
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면 사시도이고,
도 8은 도 7의 A-A선을 따른 단면도이며,
도 9는 도 8의 결합도이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공조케이스의 내부를 도시한 정단면도이며,
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면도이고,
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면 사시도이며,
도 13은 도 12의 B-B선을 따른 단면도이고,
도 14는 도 13의 결합도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조케이스의 내부 일부를 개략적으로 도시한 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공조케이스의 내부를 도시한 정단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면도이며, 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면 사시도이고, 도 8은 도 7의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 9는 도 8의 결합도이다.
이하의 설명에서, 도 6의 좌우 방향이 차량 폭 방향 및 슬라이드 방향이며, 도 8의 좌우 방향이 차량 전후 방향 및 공기 유동 방향이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 입구 측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구 측에 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스(100)와, 공조케이스(100)의 공기 유로에 구비되어 공기를 냉각하는 증발기(110) 및 공기를 가열하는 히터코어(120)와, 전열히터(130)와, 복수개의 도어를 포함한다.
공기토출구는 각각 모드도어(115)에 의해 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114)로 이루어진다. 증발기(110)와 히터코어(120)의 사이에는 냉기통로와 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(116)가 구비된다. 전열히터(130)는 히터코어(120)의 후방에 설치되어, 히터코어(120)와 함께 난방 열원으로 작용한다.
전열히터(130)는 공조케이스(100)의 공기 유로에 구비되며, 공기 유동 방향으로 히터코어(120)의 하류 측에 배치된다. 전열히터(130)는 전원의 인가에 의해 발열하여, 이를 통과하는 공기를 가열한다. 전열히터(130)는 PTC히터(Positive Temperature Cofficient Heater) 등으로 이루어질 수 있다. 아울러, 전열히터(130)는 헤드부(131)와, 발열부(133)와, 방열부(134) 및 프레임(132)을 포함하여 이루어진다.
헤드부(131)는 전원을 공급받기 위한 것으로 단자 등을 구비한다. 발열부(133)는 높이 방향으로 복수개가 이격 배열되며, 헤드부(131)에 인가되는 전원에 의해 발열한다. 발열부(133)는 전극을 구비하며 PTC소자를 이용하는 발열튜브로 이루어질 수 있다. 방열부(134)는 발열부(133)에 접촉되어 열을 방출하며, 이를 통과하는 공기와 열교환하여 공기를 가열한다. 프레임(132)은 발열부(133) 및 방열부(134)를 지지한다.
공조케이스(100)에는 세퍼레이터가 구비된다. 세퍼레이터는 공조케이스(100)의 공기 유로를 복수개의 구역으로 구획함으로써, 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행 가능하도록 한다. 세퍼레이터는 제1 세퍼레이터(140)를 구비한다. 제1 세퍼레이터(140)는 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 분리부재(200)를 구비한다. 분리부재(200)는 제1 세퍼레이터(140)와 대응하는 위치에 배치되어, 전열히터(130)의 각 구역을 물리적으로 구획한다. 분리부재(200)는 전열히터(130)에 결합된다. 분리부재(200)는 공기 유동 방향으로 전열히터(130)의 하류측 단부에 결합된다. 또한, 분리부재(200)는 전열히터(130)의 표면에 일체로 사출 형성되며, 분리부재(200)가 세퍼레이터의 단부에 밀착된다.
공조케이스(100)의 공기 유로는 제1 세퍼레이터(140)에 의해 제1 구역(151) 및 제2 구역(152)으로 구획된다. 분리부재(200)의 후방 단부는 제1 세퍼레이터(140)의 전방 단부에 밀착 결합된다. 전열히터(130)는 공조케이스(100)의 측면을 통해 차량 폭 방향으로 슬라이드 삽입 설치된다. 분리부재(200)는 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획한다.
분리부재(200)는 제1 세퍼레이터(140)를 향해 돌출된 돌기(210)를 구비하며, 제1 세퍼레이터(140)에는 돌기(210)를 삽입시키는 삽입홈(141)이 형성된다. 아울러, 돌기(210)에 씰부재(220)가 결합되며, 씰부재(220)는 돌기(210)의 상면에 형성된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공조케이스의 내부를 도시한 정단면도이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 PTC히터를 도시한 배면 사시도이며, 도 13은 도 12의 B-B선을 따른 단면도이고, 도 14는 도 13의 결합도이다.
이하의 설명에서, 도 11의 좌우 방향이 차량 폭 방향 및 슬라이드 방향이며, 도 13의 상하 방향이 차량 전후 방향 및 공기 유동 방향이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 전열히터(130)를 구비한다. 전열히터(130)는 공조케이스(100)의 공기 유로에 구비되며, 공기 유동 방향으로 히터코어의 하류 측에 배치된다. 전열히터(130)는 전원의 인가에 의해 발열하여, 이를 통과하는 공기를 가열한다. 전열히터(130)는 PTC히터(Positive Temperature Cofficient Heater) 등으로 이루어질 수 있다. 전열히터(130)는 헤드부(131)와, 발열부(133)와, 방열부(134) 및 프레임(132)을 포함하여 이루어진다.
헤드부(131)는 전원을 공급받기 위한 것으로 단자 등을 구비한다. 발열부(133)는 높이 방향으로 복수개가 이격 배열되며, 헤드부(131)에 인가되는 전원에 의해 발열한다. 발열부(133)는 전극을 구비하며 PTC소자를 이용하는 발열튜브로 이루어질 수 있다. 방열부(134)는 발열부(133)에 접촉되어 열을 방출하며, 이를 통과하는 공기와 열교환하여 공기를 가열한다. 프레임(132)은 발열부(133) 및 방열부(134)를 지지한다.
공조케이스(100)에는 세퍼레이터가 구비된다. 세퍼레이터는 공조케이스(100)의 공기 유로를 복수개의 구역으로 구획함으로써, 차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행 가능하도록 한다. 세퍼레이터는 제1 세퍼레이터(140) 및 제2 세퍼레이터(150)를 구비한다. 제1 세퍼레이터(140)는 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하며, 제2 세퍼레이터(150)는 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 분리부재(200)를 구비한다. 분리부재(200)는 세퍼레이터와 대응하는 위치에 배치되어, 전열히터(130)의 각 구역을 물리적으로 구획한다. 분리부재(200)의 구성을 통해, 각 구역을 분리하여 온도성 제어 성능이 향상된다.
분리부재(200)는 전열히터(130)에 결합된다. 분리부재(200)가 전열히터(130)에 결합됨에 따라, 공조장치의 내부 구조를 단순화할 수 있고, 다양한 패키지에 공용화 가능하다. 즉, 분리부재(200)는 전열히터(130)에 결합된 구조는 분리부재가 공조케이스에 형성된 구조와 비교하여 설계의 변경이 자유롭고 변경이 용이하며 비용적인 측면에서도 유리하다.
상세하게는, 분리부재(200)는 공기 유동 방향으로 전열히터(130)의 하류측 단부에 결합된다. 분리부재(200)가 전열히터(130)의 하류측에 결합됨에 따라, 분리부재가 전열히터의 상류측에 결합된 구조와 비교하여, 전열히터(130)를 통과하면서 전열히터(130)와 열교환된 공기가 분리부재(200)에 의해 더욱 확실하게 구획되며 전열히터(130)의 자체 열전달에 의해 온도 제어 능력이 저하되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 분리부재(200)는 전열히터(130)의 표면에 일체로 사출 형성되며, 분리부재(200)가 세퍼레이터의 단부에 밀착된다. 분리부재(200)는 전열히터(130)의 프레임(132) 등에 일체로 사출 성형될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 분리부재(200)를 별도로 제조하고 전열히터에 조립하는 일련의 과정을 생략 가능하여 제조성 및 조립성이 향상되고 제조 비용을 절감할 수 있다.
더욱 상세하게는, 공조케이스(100)의 공기 유로는 제1 세퍼레이터(140) 및 제2 세퍼레이터(150)에 의해 제3 구역(153), 제4 구역(154), 제5 구역(155) 및 제6 구역(156)으로 구획된다. 예를 들어, 제3 구역(153)의 공기는 차량 전석 좌측(운전석)으로 토출되고, 제4 구역(154)의 공기는 차량 전석 우측(조수석)으로 토출되며, 제5 구역(155)의 공기는 차량 후석 좌측으로 토출되고, 제6 구역(156)의 공기는 차량 후석 우측으로 토출될 수 있다.
분리부재(200)의 후방 단부는 세퍼레이터(140)의 전방 단부에 밀착 결합된다. 전열히터(130)는 공조케이스(100)의 측면을 통해 차량 폭 방향으로 슬라이드 삽입 설치된다. 분리부재(200)는 전열히터(130)의 일면(후면)에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 및 좌우 방향으로 4개의 구역(Zone)으로 구획한다.
분리부재(200)는 제1 분리부재(260) 및 제2 분리부재(270)로 이루어진다. 제1 분리부재(260)는 전열히터(130)의 일면(후면)에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획한다. 제2 분리부재(270)는 전열히터(130)의 일면(후면)에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획한다. 제1 분리부재(260)의 후방 단면은 제1 세퍼레이터(140)의 전방 단면에 밀착되어 씰링(Sealing)되며, 제2 분리부재(270)의 후방 단면은 제2 세퍼레이터(150)의 전방 단면에 밀착되어 씰링된다.
제1 분리부재(260)는 돌기(210)를 구비한다. 돌기(210)는 제1 세퍼레이터(140)를 향해 돌출 형성된다. 제1 세퍼레이터(140)의 단부에는 제1 분리부재(260)의 돌기(210)를 삽입시키는 삽입홈(141)이 요입 형성된다. 돌기(210)는 제1 분리부재(260)를 따라 차량 폭 방향으로 연장 형성된다. 전열히터(130)가 공조케이스(100)에 슬라이드 삽입 시, 돌기(210)가 삽입홈(141)에 삽입된 상태로 차량 폭 방향으로 슬라이드된다.
돌기(210)에는 씰부재(220)가 결합되며, 씰부재(220)는 돌기(210)의 상면에 형성된다. 씰부재(220)는 제1 분리부재(260)와 제1 세퍼레이터(140)가 결합시 공기의 리크(Leak)를 방지하는 씰(Seal) 기능을 수행한다. 제1 분리부재(260)는 강질 소재로 이루어지며, 씰부재(220)는 고무, 우레탄 등의 연성 소재로 이루어진다. 제1 분리부재(260)와 제1 세퍼레이터(140)가 결합되면, 도 9에 도시된 것처럼 제1 세퍼레이터(140)의 하중은 하부 방향으로 향하며 씰부재(220)는 가압되어 씰링을 수행한다.
제2 분리부재(270)는 굴곡부(230)를 구비한다. 굴곡부(230)는 제2 세퍼레이터(140)를 향해 돌출 형성된다. 굴곡부(230)는 제2 분리부재(270)의 단부에 형성되며, 제2 분리부재(270)의 단부가 차량 폭 방향으로 굴곡되어 이루어진다. 제2 세퍼레이터(150)의 단부에는 굴곡부(230)를 대응되게 결합시키는 후크(159)가 형성된다. 굴곡부(230)는 제2 분리부재(270)를 따라 상하 방향으로 연장 형성된다. 전열히터(130)가 공조케이스(100)에 슬라이드 삽입 시, 후크(159)가 굴곡부(230)에 의해 형성된 제2 분리부재(270)와 굴곡부(230) 사이의 틈으로 슬라이드 삽입된다.
제2 분리부재(270)에 씰부재(220)가 결합되며, 씰부재(220)는 차량 폭 방향으로 제2 세퍼레이터(150)와 마주하는 면에 형성된다. 씰부재(220)는 제2 분리부재(270)와 제2 세퍼레이터(150)가 결합시 공기의 리크(Leak)를 방지하는 씰(Seal) 기능을 수행한다. 제2 분리부재(270)는 강질 소재로 이루어지며, 씰부재(220)는 고무, 우레탄 등의 연성 소재로 이루어진다.
굴곡부(230)는 전열히터(130)의 슬라이드 삽입 방향과 나란한 방향으로 굴곡 형성된다. 제2 분리부재(270)와 제2 세퍼레이터(150)가 결합되면, 도 14에 도시된 것처럼 전열히터(130)의 슬라이드 삽입 방향에 대해 반대 방향으로 씰부재(220)는 가압되어 씰링을 수행한다. 전열히터(130)가 공조케이스(110)에 완전히 슬라이드 삽입되면 후크(159)가 굴곡부(230)에 완전히 체결된다.
돌기(210) 및 삽입홈(141)은 제1 분리부재(260)와 제1 세퍼레이터(140) 간의 슬라이드 삽입을 안내하면서 제1 분리부재(260)와 제1 세퍼레이터(140)를 상하 방향으로 구속한다. 아울러, 굴곡부(230) 및 후크(159)는 제2 분리부재(270)와 제2 세퍼레이터(150) 간의 슬라이드 삽입을 안내하면서 제2 분리부재(270)와 제2 세퍼레이터(150)를 차량 전후 방향으로 구속한다. 이러한 구성을 통해, 전열히터(130)와 세퍼레이터가 상하 방향 및 차량 전후 방향으로 견고히 결합되어 고정력이 향상된다.
또한, 분리부재(200)에 씰부재(220)를 구비하고 씰부재(220)의 위치를 돌기(210)의 상면 및 굴곡부(230)의 단면인 슬라이드 방향으로 최적화함에 따라, 씰링 성능이 극대화되어 각 구역을 통과한 공기 유동이 섞이지 않게 되며 독립 제어 성능이 크게 향상될 수 있다.
정리하면, 전술한 제1 실시 예에서, 분리부재(200)는 전열히터(130)의 좌우 방향(차량 폭 방향)으로 연장되어, 공조케이스의 공기 유로를 상하 방향으로 구획한다.
하지만, 분리부재(200)는 전열히터(130)의 상하 방향으로 연장되어, 공조케이스의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 것도 가능하다. 이 경우, 공조케이스(100)의 공기 유로는 분리부재(200) 및 세퍼레이터에 의해 좌우로 구획되어, 차량 실내의 2개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행될 수 있다. 일 예로, 2개의 구역은 차량 전석 좌측(운전석)과 차량 전석 우측(조수석)이 될 수 있다.
또한, 전술한 제2 실시 예에서, 분리부재(200)는 전열히터(130)의 상하 및 좌우 방향으로 연장되어, 공조케이스의 공기 유로를 상하 및 좌우 방향으로 구획한다. 이 경우, 공조케이스(100)의 공기 유로는 분리부재(200) 및 세퍼레이터에 의해 상하 및 좌우로 구획되어, 차량 실내의 4개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행될 수 있다.
결국, 전열히터의 사이즈와 상관없이, 그리고 구역의 수와 상관없이 다양한 패키지 디자인에 분리부재를 적용할 수 있고, 효과적이고 효율적으로 각 구역간의 열전도를 방지하며, 씰링 성능이 극대화되어 독립 공조 제어 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
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.
100: 공조케이스 110: 증발기
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115: 모드도어 116: 템프도어
120: 히터코어 130: 전열히터
140: 제1 세퍼레이터 141: 삽입홈
150: 제2 세퍼레이터 151: 제1 구역
152: 제2 구역 153: 제3 구역
154: 제4 구역 155: 제5 구역
156: 제6 구역 159: 후크
200: 분리부재 210: 돌기
220: 씰부재 230: 굴곡부
260: 제1 분리부재 270: 제2 분리부재

Claims (14)

  1. 내부에 공기 유로가 형성된 공조케이스(100);
    상기 공조케이스(100)의 공기 유로에 구비되며, 전원의 인가에 의해 발열하여 이를 통과하는 공기를 가열하는 전열히터(130);
    차량 실내의 복수개 구역에 독립적인 공조 제어를 수행 가능하도록 공조케이스(100)의 공기 유로를 복수개의 구역으로 구획하는 세퍼레이터; 및
    상기 세퍼레이터와 대응하는 위치에 배치되어, 상기 전열히터(130)의 각 구역을 물리적으로 구획하는 분리부재(200)를 포함하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는 전열히터(130)에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는 공기 유동 방향으로 전열히터(130)의 하류측 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는 전열히터(130)의 표면에 일체로 사출 형성되며, 상기 분리부재(200)가 세퍼레이터의 단부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는:
    상기 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 분리부재(260)를 구비하는 차량용 공조장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 세퍼레이터(140)를 구비하고,
    상기 제1 분리부재(260)는 제1 세퍼레이터(140)를 향해 돌출된 돌기(210)를 구비하며, 상기 제1 세퍼레이터(140)에 돌기(210)를 삽입시키는 삽입홈(141)이 형성된 차량용 공조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 돌기(210)에 씰부재(220)가 결합되되, 상기 씰부재(220)는 돌기(210)의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는:
    상기 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 분리부재(270)를 구비하는 차량용 공조장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 세퍼레이터(150)를 구비하고,
    상기 제2 분리부재(270)는 제2 세퍼레이터(140)를 향해 돌출 형성되되 단부에 차량 폭 방향으로 굴곡된 굴곡부(230)를 구비하며, 상기 제2 세퍼레이터(150)에 굴곡부(230)를 대응되게 결합시키는 후크(159)가 형성된 차량용 공조장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 분리부재(270)에 씰부재(220)가 결합되되, 상기 씰부재(220)는 차량 폭 방향으로 제2 세퍼레이터(150)와 마주하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제5 항 또는 제8 항에 있어서,
    상기 전열히터(130)는 공조케이스(100)의 측면을 통해 차량 폭 방향으로 슬라이드 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 굴곡부(230)는 전열히터(130)의 슬라이드 삽입 방향과 나란한 방향으로 굴곡 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는, 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하며,
    상기 공조케이스(100)의 공기 유로는 분리부재(200) 및 세퍼레이터에 의해 좌우로 구획되어, 차량 실내의 2개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행되는 차량용 공조장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 분리부재(200)는: 상기 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 차량 폭 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 상하 방향으로 구획하는 제1 분리부재(260); 및 상기 전열히터(130)의 일면에 돌출 형성되고 상하 방향으로 연장 형성되어, 공조케이스(100)의 공기 유로를 좌우 방향으로 구획하는 제2 분리부재(270)를 구비하며,
    상기 공조케이스(100)의 공기 유로는 분리부재(200) 및 세퍼레이터에 의해 상하 및 좌우로 구획되어, 차량 실내의 4개 구역에 독립적인 공조 제어가 수행되는 차량용 공조장치.
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