KR20210108762A - 차량용 리어 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각 공기의 통기저항을 저감하고, 공기의 유동 흐름을 원활하게 하여, 전체 풍량을 증가시키고 공조 효율을 향상시킨 차량용 리어 공조장치에 관한 것으로서, 공기 유입구와 복수의 공기 토출구 형성되고, 내부에 공기유로가 마련된 공조 케이스; 상기 공기유로 내에 배치되는 증발기; 상기 공기유로 내에 배치는 전열히터; 상기 전열히터를 바이패스 하여, 상기 복수의 공기 토출구와 연결되는 바이패스 유로; 및 상기 복수의 공기 토출구의 개도를 조절하는 도어를 포함하고, 상기 도어는 상기 복수의 공기 토출구 중 어느 하나를 폐쇄하는 위치에서 상기 바이패스 유로를 차단한다.

Description

차량용 리어 공조장치{Rear air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 리어 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온풍과 냉풍에 따라 공기유로의 개도가 제어되는 차량용 리어 공조장치에 관한 것이다.

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 히터코어가 구비된다. 상기 차량용 공조장치는 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.

차량용 공조장치는 냉방 또는 난방용 공기가 차량 실내 전방의 인스트루먼트 패널에 설치된 벤트 덕트로부터 토출되도록 구성되어 있으므로, 실내 공간이 넓은 차량, 예컨대 고급 승용차 또는 밴이나 RV로 통칭되는 4륜 구동차량 등 대형 차량의 경우에는 뒷좌석까지 냉방 또는 난방효과가 충분하게 미치지 못하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석에 대한 냉방 및 난방 성능을 보조하기 위하여 사이드 아웃 패널(Side Out PNL)과 러기지 트림 사이에 별도의 리어(Rear) 공조장치를 설치하고 있다.

도 1은 종래의 차량용 리어 공조장치를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 리어 공조장치는 공조케이스(10)와, 블로어 유닛(20), 증발기(30) 및 히터코어(40)를 포함한다.

공조케이스(10)의 입구 측에는 스크롤 케이스의 일측에 공기 유입구가 형성되고, 출구 측에는 다수의 공기 토출구(11)(12)가 형성될 수 있다. 이때, 블로어 유닛(20)은 공조 케이스(10) 입구 측에 형성된 스크롤 케이스에 설치되며, 공기 유입구로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(10) 내부로 송풍한다.

증발기(30) 및 히터코어(40)는 공조케이스(10) 내부에 순차로 일정 간격을 두고 설치되어 블로어 유닛(20)으로부터 송풍되는 공기를 냉각 및 가열한다. 이처럼 종래의 차량용 리어 공조장치의 증발기(30)와 히터코어(40)는 공기유로를 가로막도록 설치되어, 공조 케이스 내부를 유동하는 공기가 상기 증발기(30)와 히터코어(40)를 모두 통과하는 구조이다.

이와 같이, 종래의 차량용 리어 공조장치는 유로의 공기가 순차적으로 증발기와 히터코어를 통과하는 구조로서, 냉방 모드에서도 냉각 공기가 히터코어를 통과하기 때문에, 상기 냉각 공기의 통기저항이 높아지고 풍량 손실이 발생하는 문제가 있다.

본 발명에 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 냉각 공기의 풍량 손실을 방지하여 공조 효율이 향상된 차량용 리어 공조장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 리어 공조장치는, 공기 유입구와 공기 토출구 형성되고, 내부에 공기유로가 마련된 공조 케이스; 상기 공기유로 내에 배치되는 증발기; 상기 공기유로의 공기 흐름에 대향하도록 배치되고, 일측이 상기 공조 케이스와 내벽과 이격되면서 바이패스 홀을 형성하는 히터코어; 및 상기 히터코어와 상기 공기 토출구의 사이에 설치되어, 상기 히터코어를 통과한 공기가 이동하는 제1 공기유로와 상기 바이패스 홀을 통과한 공기가 이동하는 제2 공기유로의 개도를 제어하는 도어를 포함한다.

바람직하게는, 상기 공조 케이스는 상기 공기 토출구로 온풍을 토출하는 플로어 토출구와, 상기 공기 토출구로 냉풍을 토출하는 벤트 토출구를 포함하고, 상기 플로어 토출구는 상기 제1 공기유로 측에 가깝게 배치되고, 상기 벤트 토출구는 상기 제2 공기유로 측에 가깝게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 도어는, 회전축을 중심으로 회전 운동하면서, 상기 회전축을 기준으로 상기 히터코어 측의 제1 영역과, 상기 회전축을 기준으로 상기 바이패스 홀 측의 제2 영역을 선택적으로 개폐할 수 있다.

바람직하게는, 상기 도어는, 난방 모드 시 상기 제1 영역을 개방하며, 상기 제2 영역을 폐쇄하고, 냉방 모드 시 상기 제2 공기유로를 개방하며, 상기 제1 영역을 폐쇄할 수 있다.

바람직하게는, 난방 모드 시 상기 제1 공기유로의 공기는 상기 제1 영역을 통과하며, 상기 제2 공기유로의 공기는 상기 제2 영역으로부터 차단되고, 냉방 모드 시 상기 제2 공기유로의 공기는 상기 제2 영역을 통과하고, 상기 제1 공기유로의 공기는 대부분 상기 제1 영역으로부터 차단되며, 상기 제1 공기유로의 공기는 일부 상기 제2 영역을 통과할 수 있다.

바람직하게는, 상기 공조 케이스는, 상기 공기유로 상에 설치되어 상기 히터코어의 일단부를 지지하기 위한 지지부재를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 도어는, 회전축; 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제1 영역을 개폐하는 제1 도어부 및 상기 제1 도어부와 소정 각도를 이루며, 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 제2 영역을 개폐하는 제2 도어부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 도어부는 상기 제2 영역을 개폐하는 메인 플레이트와, 상기 메인 플레이트의 회전에 따라 회전하여, 상기 제2 공기유로의 공기가 상기 제1 영역으로 유입되는 것을 차단하는 보조 링크를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 도어는, 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 플로어 토출구 또는 상기 벤트 토출구를 폐쇄하는 서브모드도어를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 서브모드도어는 난방 모드 시 벤트 토출구를 폐쇄하고, 냉방 모드 시 상기 플로어 토출구를 폐쇄할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에 의하면, 냉각 공기의 대부분이 바이패스 유로를 통하여 전열히터를 통과하지 않고 토출됨으로써, 냉각 공기의 통기저항을 저감할 수 있으며, 전체 풍량을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에 의하면, 템프 도어를 생략하고 벤트 토출구와 바이패스 유로를 동시 개폐가 가능하여, 공조장치 내부 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에 의하면, 도어를 이용하여 히터코어를 통과한 공기와 바이패스된 공기를 안내함으로써, 공기유로의 이동 흐름을 원활하게 하여, 공조 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 리어 공조장치의 내부를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 단면도,
도 3은 도 2의 A 영역을 확대한 도면,
도 4는 도 2에서 나타낸 도어를 도시한 도면,
도 5는 도어의 제2예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 난방 모드에서 동작 상태와 가열 공기의 흐름을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 냉방 모드에서 동작 상태와 냉각 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 냉난방 모드에서 동작 상태와 가열 및 냉각 공기의 흐름을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에 관하여, 도 2 내지 도 4를 참조로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 영역을 확대한 도면이다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는, 공조 케이스(110), 증발기(120), 전열히터(130), 바이패스 유로(BP) 및 도어(140)를 포함한다.

공조 케이스(110)는 입구 측에 공기 유입구가 형성된다. 그리고, 공기 유입구 측에는 블로어 유닛(150)이 설치되어, 공기 유입구로부터 공기를 흡입하여, 공조 케이스(110) 내부로 공기를 송풍한다.

공조 케이스(110)는 복수의 공기 토출구(110B)(110C)가 형성된다. 공기 토출구(110B)(110C)는 플로어 토출구(110B)와 벤트 토출구(110C)로 이루어질 수 있다. 이때, 공조 케이스(110)는 내부에 공기 유입구를 통해 유입된 공기가 공기 토출구(110B)(110C)를 향하여 이동하는 공기유로가 형성된다. 이때, 증발기(120)와 전열히터(130)는 공기유로 상에 공기의 이동 방향에 따라 순차적으로 배치된다.

증발기(120)는 공기유로 상에 배치되어, 공기를 냉각하여 냉풍으로 전환시킨다. 이때, 증발기(120)는 공기의 이동 방향에 대향하도록 설치될 수 있다. 그리고, 증발기(120)는 양단부가 공조 케이스(110)의 내벽에 의하여 지지될 수 있다.

전열히터(130)는 공기유로 상에 배치되어, 공기를 가열하여 온풍으로 전환시킨다. 전열히터(130)는 공조 케이스(110) 내부의 공기의 이동 방향에 대향하도록 설치될 수 있다. 이때, 전열히터(130)는 공기 이동 방향에 대하여 비스듬하게 배치될 수 있다.

전열히터(130)는 일단부가 공조 케이스(110)의 내벽에 의하여 지지되고, 다른 일단부가 공조 케이스(110)의 내벽으로부터 이격 배치될 수 있다. 이때, 공조 케이스(110)는 전열히터(130)의 일단부를 지지하기 위한 지지부재(111)를 포함할 수 있다. 지지부재(111)는 공기유로 상에 설치되어, 전열히터(130)의 일단부가 삽입 고정될 수 있다.

바이패스 유로(BP)는 전열히터(130)를 바이패스한 공기가 통과된다. 이때, 바이패스 유로(BP)는 전열히터(130)와 공조 케이스(110) 내벽 사이에 형성될 수 있다. 공조 케이스(110) 내부에는 전열히터(130)의 단부와 공조 케이스(110) 내벽 사이가 이격되면서, 이격된 공간으로 바이패스 유로(BP)가 형성될 수 있다.

바이패스 유로(BP)을 통과하는 공기는 전열히터(130)를 통과하지 않고 공기 토출구(110B)(110C)로 이동할 수 있다. 여기서, 증발기(120)에서 공기 토출구(110B)(110C)를 향하는 공기는 전열히터(130)를 통과하거나, 바이패스 유로(BP)를 통과하게 된다. 도 3을 참조하면, 공기 유로 상의 공기의 이동 방향을 수직 방향이라고 가정하고, 이에 수직 방향을 수평 방향이라고 가정하면, 바이패스 유로(BP)의 수평 방향 너비(W)는 전열히터(130)의 수평 방향 너비 보다 작을 수 있다. 즉, 바이패스 유로(BP)를 통과하는 공기의 양은 전열히터(130)를 통과하는 공기의 양 보다 작을 수 있다.

공기유로는 전열히터(130)를 통과한 공기가 이동하는 제1 공기유로(P1)와, 상기 전열히터(130)를 바이패스 하는 공기가 이동하는 제2 공기유로(P2)로 구분될 수 있다. 제1 공기유로(P1)를 지나는 공기는 냉각 공기일 수 있고, 제2 공기유로(P2)를 지나는 공기는 가열 공기일 수 있다. 이때, 제1 공기유로(P1)는 제2 공기유로(P2)에 보다 통기저항을 높을 수 있다.

도어(140)는 전열히터(130)와 공기 토출구(110B)(110C)의 사이에 설치될 수 있다. 도어(140)는 제1 공기유로(P1)와 제2 공기유로(P2)의 개도를 제어할 수 있다. 도어(140)는 액츄에이터(미도시)에 의하여 구동되며, 상기 액츄에이터(미도시)는 냉방 모드 또는 난방 모드에 따라, 도어(140)의 구동을 제어할 수 있다.

도어(140)는 복수의 공기 토출구(110B)(110C)의 개도를 조절할 수 있다. 이때, 도어(140)는 복수의 공기 토출구(110b)(110c) 중 하나를 폐쇄하는 위치에서 바이패스 유로(BP)를 차단할 수 있다. 보다 구체적으로는, 도어(140)는 벤트 토출구(110c)를 폐쇄하는 위치에서 바이패스 유로(BP)를 차단할 수 있다.

도어(140)는 선택적으로 제1 위치 또는 제2 위치에 배치될 수 있다. 이때, 도어(140)는 제1 위치에서 벤트 토출구(110c)를 폐쇄하고, 바이패스 유로(BP)를 차단할 수 있다. 그리고, 도어(140)는 제2 위치에서 플로터 토출구(110b)를 폐쇄하고 전열히터(130) 측 공기유로를 차단할 수 있다.

도어(140)는 공조 케이스(110) 내부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 도어(140)의 회전축을 기준으로 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 구분될 수 있다. 제1 영역(A1)은 전열히터(130)과 플로터 토출구(110b) 측에 배치되고, 제2 영역(A2)은 바이패스 홀(BH)과 벤트 토출구(110c) 측에 배치될 수 있다. 도어(140)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 선택적으로 개폐할 수 있다. 이때, 제1 영역(A)으로 제1 공기유로(P1)의 공기의 대부분이 통과한다. 그리고, 제2 영역(A1)으로 제1 공기유로(P1)의 공기 일부와 제2 공기유로(P2)의 공기 전체가 통과한다.

도어(140)는 돔(Dome)형상의 로터리 도어(Rotary door) 타입일 수 있다. 반면, 도어(140)는 회전축을 중심으로 그 양측에 플레이트를 구비한 센터 피봇(center pivot) 타입일 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 도 2에서 나타낸 도어를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 도어(140)는 회전축(141), 제1 도어(142) 및 제2 도어(143) 및 제3 도어(144)를 포함할 수 있다.

회전축(141)은 액츄에이터(미도시)에 연결되어, 상기 액츄에이터의 구동에 의해 회전한다. 이때, 회전축(141)은 전열히터(130)과 공기 토출구(110b)(110c) 사이에 배치될 수 있다.

제1 도어(142)는 회전축(141)과 연결되어, 회전축(141)을 중심으로 회전 운동한다. 이때, 제1 도어(142)는 도어(140)가 제1 위치일 때, 폐쇄될 수 있다. 반면, 제2 도어(1430)는 도어(140)가 제2 위치일 때, 개방될 수 있다. 이때, 제1 도어(142)는 제1 위치에서 플로어 토출구(110b)를 폐쇄하고, 전열히터(130) 측의 공기유로를 차단할 수 있다. 반면, 제1 도어(142)는 제2 위치에서 플로어 토출구(110b)를 개방하고, 전열히터(130)측의 공기 이동을 허용할 수 있다.

제2 도어(143)는 회전축(141)과 연결되며, 제1 도어(142)와 소정 각도를 이루며 회전 운동할 수 있다. 여기서, 제1 도어(142)와 제2 도어(142)가 이루는 각도(∠a)는 예각일 수 있다. 이때, 제2 도어(143)는 제1 도어(142)와 사이각이 일정하게 유지될 수 있다.

제2 도어(143)는 도어(140)가 제2 위치일 때, 폐쇄될 수 있다. 반면, 제2 도어(143)는 도어(140)가 제1 위치일 때, 개방될 수 있다. 이때, 제2 도어(143)는 제2 위치에서 벤트 토출구(110c)를 폐쇄하고, 바이패스 유로(BP)를 차단할 수 있다.

제3 도어(144)는 제2 도어(143)와 소정의 각도를 이루며 회전 운동한다. 여기서, 제3 도어(144)와 제2 도어(143)가 이루는 각도(∠b)는 제1 도어(142)와 제2 도어(143)가 이루는 각도(∠a) 보다 작을 수 있다.

제3 도어(144)는 바이패스 유로(BP)를 통과한 공기가 플로어 토출구(110b)로 이동되는 것을 차단할 수 있다. 즉, 제3 도어(144)는 제2 공기유로와 제2 영역(A2) 사이를 개폐할 수 있다. 제3 도어(144)는 제2 도어(143)가 제2 영역(A2)을 폐쇄하는 동안 지지부재(111)와 접촉되어, 지지부재(111)와 회전축(141) 사이의 공간을 폐쇄할 수 있다.

도 5는 도어의 제2예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도어(140)는 플로어 토출구(110B)와 벤트 토출구(110C)를 폐쇄하는 서브 도어(145)를 더 포함할 수 있다. 이때, 서브모드도어(145)는 회전축(141)과 연결되는 링크부재(1451)와, 상기 링크부(1451)에 연결되어 플로어 토출구(110B) 또는 벤트 토출구(110C)를 폐쇄하는 도어부재(1452)를 포함할 수 있다. 도어부재(1452)는 돔(Dome)형상일 수 있다.

서브 도어(145)는 회전축(141)을 중심으로 회전하여, 난방 모드시 도어부재(1452)가 벤트 토출구(110C)에 배치되도록 하고, 냉방 모드 시 도어부재(1452)가 플로어 토출구(110B)에 배치되도록 한다. 이에, 난방 모드에서는 플로어 토출구(110B)가 개방되고, 냉방 모드에서는 벤트 토출구(110C)가 개방될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 난방 모드 및 냉방 모드에서의 상태를 도 6 및 도 7을 참조로 하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 난방 모드에서의 동작 상태와 공기 흐름을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 차량용 리어 공조장치는, 난방 모드시 전열히터(130)는 공조 케이스(100) 내부 공기를 가열시킨다. 그리고, 도어(140)는 제2 위치에 배치될 수 있다. 이때, 도어(140)는 액츄에이터(미도시)의 구동에 의해 시계 방향으로 회전될 수 있다.

제2 도어(143)는 제2 영역(A2)을 폐쇄하여, 제2 공기유로(P1)의 공기가 공기 토출구(110b)(110c)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 제2 공기유로(P2)의 공기는 메인 플레이트(1431)와 충돌하여, 전열히터(130)을 측으로 우회될 수 있다. 이때, 제3 도어(144)는 제2 공기유로(P2)의 일부 공기가 제1 영역(A1)으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 즉, 제2 도어(143)는 폐쇄되면서 벤트 토출구(110C)를 패쇄하고, 바이패스 유로(BP)를 차단할 수 있다.

반면, 제1 도어(142)는 제1 영역(A1)을 개방할 수 있다. 그리고, 제1 공기유로(P1)의 공기는 전열히터(130)에 의하여 가열되어, 제1 영역(A1)을 통과할 수 있다. 이때, 제1 공기유로(P1)의 공기는 공기 토출구(110B)(110C)로 이동할 수 있다.

한편, 서브 도어(145)는 벤트 토출구(110C)를 폐쇄하고, 플로어 토출구(110B)를 개방할 수 있다. 제1 공기유로(P1)의 공기는 플로어 토출구(110B)를 통하여 차실 내로 토출될 수 있다. 이때, 제1 도어(142)는 제1 공기유로(P1)의 공기를 플로터 토출구(110B) 측으로 안내할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 냉방 모드에서의 동작 상태와 냉각 공기 흐름을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 차량용 리어 공조장치는, 냉방 모드시 증발기(120)는 공조 케이스(100) 내부의 공기를 냉각시킨다. 그리고 도어(140)는 제1 위치에 배치된다. 이때, 도어(140)는 액츄에이터(미도시)의 구동에 의해 반시계 방향으로 회전될 수 있다.

이때, 제1 도어(142)는 제1 영역(A1)을 폐쇄하여, 제1 공기유로(P1)의 공기가 중 대부분이 공기 토출구(110B)(110C)로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 제1 공기유로(P1)의 공기 일부는 제2 영역(A2)을 통과할 수 있다. 이때, 제1 공기유로(P1)와 제2 공기유로(P2)의 공기는 증발기(120)에 의하여 냉각된 상태로 이동한다.

반면, 제2 도어(143)는 제2 영역(A2)을 개방할 수 있다. 그리고, 제2 공기유로(P2)의 공기는 전열히터(130)를 바이패스 하여, 제2 영역(A2)을 통과할 수 있다. 이때, 제1 공기유로(P1)의 대부분의 공기는 제1 도어(142)에 의하여 차단되지만, 일부 공기는 제2 영역(A2)을 통과할 수 있다. 그리고, 제2 공기유로(P2)의 공기와 제1 공기유로(P1)의 일부 공기는 공기 토출구(110B)(110C)로 이동할 수 있다.

한편, 서브 도어(145)는 플로어 토출구(110B)를 폐쇄하고, 벤트 토출구(110C)를 개방할 수 있다. 제1 공기유로(P1)의 공기와 제2 공기유로(P2)의 일부 공기는 벤트 토출구(110C)를 통하여 차실 내로 토출될 수 있다. 이때, 제2 도어(143)는 제2 공기유로(P1)의 공기와 제1 공기유로(P1)의 일부 공기를 벤트 토출구(110C) 측으로 안내할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 공조장치의 냉난방 모드에서의 동작 상태와 가열 및 냉각 공기의 흐름을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 차량용 리어 공조장치는, 냉난방 모드시 증발기(120)와 전열히터(130)는 공조 케이스(100) 내부 공기를 가열 및 냉각시킨다. 그리고, 도어(140)는 제3 위치에 배치된다. 이때, 도어(140)는 엑츄에이터(미도시)의 구동에 의하여 제1 위치와 제2 위치의 사이로 조절될 수 있다.

이때, 제1 도어(142)와 제2 도어(143)는 일부 개방될 수 있다. 그리고, 플로어 토출구(110B)와 벤트 토출구(110C)는 일부 개방될 수 있다. 또한, 바이패스 유로와 전열히터(130) 측의 공기 이동이 일부 허용될 수 있다. 이때, 제1 공기유로(P1)는 플로터 토출구(110B)로 토출되고, 제2 공기유로(P2)는 벤트 토출구(110C)로 토출될 수 있다. 그리고, 전열히터(130)와 도어(140)의 사이에는 혼합공간(MZ)이 형성될 수 있다. 이때, 혼합공간(MZ)에서 제1 공기유로(P1)를 지나는 공기와 제2 공기유로(P2)를 지나는 공기가 혼합될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는, 냉각 공기가 토출되는 토출구와 바이패스 유로를 동시에 개폐 가능하여, 도어 구조를 간단하게 구현 가능하다. 또한, 상기 냉각 공기의 통기저항을 저감하고, 바이패스 유로와 전열히터를 통과하는 공기의 유동 흐름을 원활하게 하여, 전체 풍량을 증가시키고 공조 효율을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

BP: 바이패스 유로
P1: 제1 공기유로
P2: 제2 공기유로
110: 공조 케이스
111: 지지부재
120: 증발기
130: 전열히터
140: 도어
141: 회전축
142: 제1 도어
143: 제2 도어
144: 제3 도어
145: 서브 도어

Claims (12)

1. 공기 유입구와 복수의 공기 토출구 형성되고, 내부에 공기유로가 마련된 공조 케이스;
   상기 공기유로 내에 배치되는 증발기;
   상기 공기유로 내에 배치는 전열히터;
   상기 전열히터를 바이패스 하여, 상기 복수의 공기 토출구와 연결되는 바이패스 유로; 및
   상기 복수의 공기 토출구의 개도를 조절하는 도어를 포함하고,
   상기 도어는 상기 복수의 공기 토출구 중 어느 하나를 폐쇄하는 위치에서 상기 바이패스 유로를 차단하는 차량용 리어 공조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기 토출구는 벤트 토출구 및 플로어 토출구를 포함하는 차량용 리어 공조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 도어는 상기 벤트 토출구를 폐쇄하는 위치에서 상기 바이패스 유로를 차단하는 차량용 리어 공조장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 도어는
   선택적으로 제1 위치 또는 제2 위치에 배치되고,
   상기 도어는 상기 제1 위치에서, 상기 플로어 토출구를 폐쇄하고, 상기 전열히터 측 공기 유로를 차단하며,
   상기 도어는 상기 제2 위치에서, 상기 벤트 토출구를 폐쇄하고, 상기 바이패스 유로를 차단하는 차량용 리어 공조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 도어는 난방 모드 시에 상기 제1 위치에 위치하고,
   상기 도어는 냉방 모드 시에 상기 제2 위치에 위치하는 차량용 리어 공조장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 도어는 선택적으로 제3 위치에 배치되고,
   상기 제3 위치는 상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 사이인 차량용 리어 공조장치.
7. 제6항에 있어서.
   상기 도어는 냉난방 혼합 모드 시에 상기 제3 위치에 위치하고,
   상기 도어는 상기 제3 위치에서 상기 벤트 토출구와 상기 플로어 토출구가 각각 일부 개방하고,
   상기 바이패스 유로 및 상기 전열히터 측 공기 이동을 허용하는 차량용 리어 공조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 도어가 상기 제3 위치일 때,
   상기 바이패스 유로를 통과한 공기와 상기 전열히터를 통과한 공기가 믹싱(Mixing)되어, 상기 벤트 토출구와 상기 플로어 토출구로 토출되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 도어는
   회전축을 중심으로 회전하는 제1 도어와,
   상기 제1 도어와 소정의 각도를 이루며 회전하는 제2 도어를 포함하고,
   상기 도어가 상기 제1 위치일 때, 상기 제1 도어는 폐쇄되고 상기 제2 도어는 개방되며,
   상기 도어가 상기 제2 위치일 때, 상기 제2 도어는 폐쇄되고 상기 제1 도어는 개방되고,
   상기 도어가 상기 제3 위치일 때, 상기 제1 도어와 제2 도어는 적어도 일부 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 공조 케이스는 상기 공기유로 상에 설치되어 상기 전열히터의 일측을 지지하는 지지부재를 포함하고,
    상기 바이패스 유로는 상기 지지부재와 상기 공조 케이스의 내벽 사이에 형성되는 차량용 리어 공조장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 바이패스 유로를 통과한 공기가 상기 플로어 토출구로 이동되는 것을 차단하는 제3 도어를 더 포함하는 차량용 리어 공조장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 회전축을 중심으로 회전 운동하여 상기 플로어 토출구 또는 상기 벤트 토출구에 배치되는 서브 도어를 포함하고,
    상기 서브 도어의 회전 반경은 상기 제1 도어 및 제2 도어의 회전 반경 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.

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