KR20210137718A - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 대시 패널의 일면과 타면에 일부가 각각 배치되는 이분형 공조유닛 및 블로워 유닛의 배치를 통해 차량 실내 공간의 확보 및 배치 자유도를 향상시키고, 분리벽을 이용하여 차량의 실내에 공급되는 공기의 풍량 배분을 균일하게 하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

실시예는 차량용 공조장치에 관한 것이다. 상세하게, 대시패널의 일측과 타측에 설치되는 분리형 공조유닛을 이용하여 차량 실내의 거주성 및 활용도를 향상시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

자동차는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조장치를 갖추고 있다. 상기 공조장치는 겨울철에는 온기를 발생시켜 차량의 실내를 따뜻하게 유지시키고, 여름철에는 냉기를 발생시켜 차량의 실내를 시원하게 유지시킨다.

도 1 및 도 2는 차량에 배치되는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 2의 'C'는 팬(8)을 회전시키는 모터(9)의 축 중심을 나타낼 수 있으며, 상기 축 중심은 상하 방향으로 배치될 수 있다. 그리고, 도 2에 도시된 화살표는 공기의 흐름과 물의 배출을 나타낼 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 대시 패널(5)이 배치되는 라인(L)을 기준으로 차량은 엔진룸(3)과 차량의 실내(4)를 구획될 수 있다. 그리고, 종래의 차량용 공조장치(2)는 차량의 실내(4)측에 배치될 수 있다. 여기서, 종래의 차량용 공조장치(2)는 블로워 유닛(6)과 차량의 실내(4)측에 배치되는 공조유닛(7)을 포함할 수 있다.

종래의 차량용 공조장치(2)는 차량의 실내(4)측에 배치되기 때문에, 차량의 실내(4)에서 소음 및 진동이 증가, 차량의 실내(4)의 공간 확보의 어려움 및 A/S시 쉽게 접근하기 어려운 문제가 있다.

또한, 종래의 차량용 공조장치(2)는 내부에서 형성되는 물의 배출을 위해 상기 공조유닛(7)의 일측에 드레인 파이프(7a)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 공조유닛(7)이 차량의 실내(4)에 배치되기 때문에 차량의 실내(4)로 누수 가능성의 문제가 발생할 수 있어, 대시 패널(5)에 별로의 홀을 형성하고 상기 드레인 파이프(7a)을 연결하여 엔진룸(3) 측으로 상기 물을 배출하는 구조를 형성해야 한다. 그러나, 상기 홀에 실링 수단을 배치해야 하기 때문에, 원가 상승의 문제가 있다.

따라서, 종래의 차량용 공조장치(2)를 엔진룸(3)측에 배치하는 컨셉으로 공조장치의 구조 개발이 이뤄지고 있다. 예컨데, 대시 패널(5)이 배치되는 라인(L)을 기준으로 엔진룸(3)측에 배치되는 블로워 유닛(6)과 차량의 실내(4)측에 배치되는 공조유닛(7)의 형태로 개발이 진행되고 있다.

그에 따라, 상기 공조유닛(7)의 내부에 배치되는 증발기(미도시)와 히터(미도시)에 열교환매체를 공급하기 위해 연결되는 파이프의 배치를 위한 홀, 및 상기 공조유닛(7)에서 열교환에 의해 형성된 물을 엔진룸(3)측으로 배출하기 위한 홀 등 다수의 홀이 대시 패널(5)에 형성될 수 있다.

그러나, 복수 개의 상기 홀에는 밀폐를 위한 실링 수단이 배치되어야 하기 때문에, 조립 난의도에 의한 문제점 및 실링 수단의 배치를 위한 실링 구조의 형성 등 원가 상승의 문제가 있다. 또한, 상기 실링 수단의 경우 러버와 같은 재질을 사용할 수 있기 때문에, 차량의 실내에 VOC 냄새가 유입되는 문제가 있다.

또한, 종래의 차량용 공조장치(2)는 수직형 블로워 유닛(6)의 구조상 본네트와의 간섭을 고려하여 배치되어야 하기 때문에, 공조장치의 설계 및 배치 자유도가 한정되는 문제가 있다. 예컨데, 상기 블로워 유닛(6)은 모터(9)의 샤프트가 상하 방향으로 배치되는 수직형 블로워 유닛(6)을 사용하기 때문에, 상기 블로워 유닛(6)의 상부에 배치되는 인테이크 카울과 차량의 본네트의 간섭을 고려하여 상기 블로워 유닛(6)은 설계되어야 한다. 그에 따라, 차량의 본네트를 기준으로 상기 블로워 유닛(6)의 인테이크 카울을 설계해야 하는 설계상 어려움이 있다.

이때, 차폭 방향을 기준으로 공조유닛(7)은 운전자 및 동승자에 대한 풍량 배분의 효율성을 고려하여 중앙에 배치될 수 있다.

그에 따라, 블로워 유닛(6)은 대시 패널(5)에 편심되게 배치되고, 상기 블로워 유닛(6)은 풍량을 고려하여 상부팬(8a)과 하부팬(8b)을 이용하는 2층 구조의 팬(8)을 사용할 수 있기 때문에, 차량용 공조장치는 풍량 배분 설계에 어려움이 있다. 여기서, 상기 팬(8)은 모터(9)의 샤프트에 결합하여 회전할 수 있다.

따라서, 상기 블로워 유닛(6)은 풍배 불량이 발생하는 문제가 발생할 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 풍량 배분 설계를 할 때, 별도의 구배를 갖는 구성 요소의 배치 등의 설계요소를 고려해야 하는 어려움이 있으며, 이러한 어려움은 설계 자유도에 영향을 미치게 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 블로워 유닛(6)의 경우 외기에 포함된 물을 배출하기 위한 별도의 유로가 형성되어야 한다. 그러나, 상기 유로에 의해 공기의 정체가 발생되고, 그에 따라 공기량의 손실 및 소음이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 예컨데, 상기 유로는 블로워 유닛(6)에서 별도의 공간을 요구하여 공기량의 손실을 유도하며, 울림통의 역할을 하기 때문에 소음을 증가시킬 수 있다.

이에, 엔진룸(3)에 배치되면서도, 설계 자유도를 고려하여 구조적으로 개선된 차량용 공조장치가 요청되고 있는 실정이다.

실시예는 대시 패널의 일면과 타면에 일부가 각각 배치되는 이분형 공조유닛을 이용하여 차량 실내 공간의 확보 및 배치 자유도를 향상시키는 차량용 공조장치를 제공한다. 특히, 내부에 증발기가 배치된 공조유닛의 일부를 엔진룸에 배치하여 차량 실내 공간의 확보 및 배치 자유도를 향상시키는 차량용 공조장치를 제공한다.

실시예는 대시 패널의 길이 방향으로 블로워의 샤프트를 배치하여 풍량 배분을 용이하게 하면서 인테이크 카울(Intake Cowl)을 블로워 유닛의 측면측에 배치함으로써, 배치 자유도를 향상시키는 차량용 공조장치를 제공한다.

실시예는 상기 이분형 공조유닛 중 증발기가 배치되는 공조유닛과 블로워 유닛 각각에 물을 배출하기 위한 드레인 구조를 구비함으로써, 상기 물이 차량의 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.

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

상기 과제는 제1 홀이 형성된 대시 패널; 상기 대시 패널의 일측에 상기 제1 홀과 연통되게 설치되며, 내부에 증발기가 배치되는 제1 공조유닛; 상기 대시 패널의 타측에 상기 제1 홀과 연통되게 설치되는 제2 공조유닛; 및 상기 제1 공조유닛에 공기를 공급하는 블로워 유닛을 포함하고, 상기 제1 공조유닛과 상기 블로워 유닛 각각은 물을 배출할 수 있도록 형성된 배출구를 포함하는 차량용 공조장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제2 공조유닛의 내부에는 히터가 배치되고, 상기 대시 패널은 상기 히터에 연결되는 파이프가 관통하도록 형성된 제2 홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 대시 패널은 엔진룸에 배치되는 상기 블로워 유닛의 제1 흡입구와 연통되도록 형성된 제3 홀을 포함하며, 상기 제3 홀을 통해 차량 실내의 공기는 블로워 유닛으로 공급될 수 있다.

한편, 상기 제1 공조유닛은 홀이 형성된 제1 공조유닛 바디, 및 상기 제1 공조유닛 바디의 하부측에 배치되는 드레인부를 포함하며, 상기 제1 홀과 연통되게 배치되는 상기 제1 공조유닛 바디의 홀에는 상기 증발기가 배치되고, 상기 드레인부의 하부측에는 물을 배출하도록 배출구가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제2 공조유닛은 상기 제1 홀과 연통되게 배치되는 개구와, 제1 토출구와 제2 토출구를 포함하며, 상기 개구를 통해 유입된 공기는 상기 제2 공조유닛의 내부에 배치되는 히터에서 제2 열교환매체와 열교환한 후 제1 토출구 및 제2 토출구 중 적어도 어느 하나로 토출될 수 있다.

또한, 상기 블로워 유닛은 인테이크 카울부 및 상기 인테이크 카울부와 연통되게 배치되는 블로워부를 포함하고, 차폭 방향을 기준으로 상기 인테이크 카울부는 상기 블로워부의 측부에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 인테이크 카울부는 상기 대시 패널의 제3 홀과 연통되게 형성된 제1 흡입구와 하부측에 형성된 배출구를 포함하며, 상기 인테이크 카울부의 상기 배출구를 통해 물이 배출될 수 있다.

그리고, 상기 블로워부는 상기 제1 공조유닛의 홀과 연통되게 형성된 덕트부를 포함하는 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되는 팬, 및 상기 팬을 회전시키는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 팬과 결합하는 샤프트 및 상기 샤프트를 회전시키는 모터를 포함하고, 상기 샤프트의 축 중심은 상기 대시 패널의 길이 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 덕트부의 내부에는 상기 분리벽이 배치될 수 있다.

또한, 상기 팬은 차폭 방향으로 배치되는 제1 팬과 제2 팬을 포함할 수 있다.

또한, 상기 블로워 유닛은 인테이크 카울부 및 상기 인테이크 카울부와 연통되게 배치되는 블로워부를 포함하고, 상기 증발기는 상기 인테이크 카울부와 차폭 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 블로워부의 팬은 차체 전후 방향으로 상기 증발기와 오버랩되게 배치될 수 있다.

한편, 상기 증발기는 파이프를 통해 제1 열교환매체가 순환되게 압축기, 응축기, 및 팽창수단과 연결되며, 상기 압축기, 상기 응축기 및 상기 팽창수단은 엔진룸에 배치될 수 있다.

또한, 상기 블로워 유닛은 상하로 풍량을 배분하는 분리벽을 포함할 수 있다.

실시예에 따른 차량용 공조장치는 대시 패널의 일면과 타면에 일부가 각각 배치되는 이분형 공조유닛을 이용하여 차량 실내 공간의 확보 및 배치 자유도를 향상시킬 수 있다. 이때, 내부에 증발기가 배치된 공조유닛의 일부를 엔진룸에 배치함으로써, 차량 실내 공간의 확보, 배치 자유도를 향상 및 A/S 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 차량용 공조장치는 대시 패널의 길이 방향으로 블로워의 샤프트를 배치하는 수평형 블로워 유닛을 구현하고, 인테이크 카울(Intake Cowl)을 상기 블로워 유닛의 측면측에 배치함으로써, 차량용 부품들의 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.

나아가, 상기 차량용 공조장치는 대시 패널의 중앙측에 공기를 공급하도록 배치되는 블로워 유닛과 제1 공조유닛, 및 상기 제1 공조유닛의 분리벽을 이용하여 풍량 배분을 용이하게 구현할 수 있다.

또한, 상기 차량용 공조장치는 엔진룸에 배치되는 블로워 유닛의 인테이크 카울부와 제1 공조유닛 각각에 배출구를 형성함으로써, 차량 실내로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치의 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 차량에 배치되는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 3은 차량에 배치되는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 4는 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 분해사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 차량용 공조장치에 배치되는 제1 공조유닛의 내부에 배치되는 증발기와 압축기, 응축기, 및 팽창 수단의 연결 관계를 나타내는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 배면사시도이고,
도 8은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 정면도이고,
도 9는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 블로워 유닛에서 제1 공조유닛으로 공급되는 공기의 흐름을 나타내는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 블로워 유닛에 배치되는 팬과 구동부를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

실시예에 따른 차량용 공조장치는 내부에 증발기가 배치된 공조유닛의 일부를 엔진룸에 배치하여 차량 실내 공간의 확보함과 동시에 상기 공조유닛에 연결되는 블로워 유닛의 배치 자유도 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 블로워 유닛 또한 상기 엔진룸에 배치될 수 있다.

즉, 상기 차량용 공조장치는 이분형 공조유닛, 및 내부에 증발기가 배치된 공조유닛의 일부를 엔진룸에 배치하여 차량 실내의 공간 확보 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 차량용 공조장치는 증발기 또한 엔진룸에 배치함으로써 대시 패널에 형성되는 홀을 최소화할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치는 실링 수단의 사용을 최소화하여 원가를 절감하고, 대시 패널의 강성을 확보할 수 있다.

도 3은 차량에 배치되는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 4는 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 차량용 공조장치에 배치되는 제1 공조유닛의 내부에 배치되는 증발기와 압축기, 응축기, 및 팽창 수단의 연결 관계를 나타내는 도면이고, 도 6은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 7은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 배면사시도이고, 도 8은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 제1 공조유닛과 블로워 유닛을 나타내는 정면도이고, 도 9는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 블로워 유닛에서 제1 공조유닛으로 공급되는 공기의 흐름을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 5는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 증발기에 공급되는 제1 열교환매체의 순환 루트를 나타내는 도면일 수 있다. 그리고, 차량을 기준으로 도 4에 도시된 x 방향은 차체 전후 방향을 나타낼 수 있고, y 방향은 차폭 방향을 나타낼 수 있으며, z 방향은 상하 방향을 나타낼 수 있다. 이때, 상기 y 방향은 대시 패널(100)의 길이 방향일 수 있다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 대시 패널(100), 공조유닛(200) 및 블로워 유닛(500)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 블로워 유닛(500)에 의해 공조유닛(200)의 내부로 공급된 공기는 열교환매체와의 열교환을 통해 차량의 실내의 온도를 조절할 수 있다. 그리고, 상기 공조유닛(200)은 내부에 증발기(40)가 배치되는 제1 공조유닛(300)과 내부에 히터(60)가 배치되는 제2 공조유닛(400)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 증발기(40)는 제1 열교환기라 불릴 수 있고, 상기 히터(60)는 제2 열교환기라 불릴 수 있다.

또한, 상기 차량용 공조장치(1)는 압축기(10), 응축기(20), 팽창수단(30), 증발기(40), 파이프(50)를 통해 순환하는 제1 열교환매체와 상기 공조유닛(200)의 내부로 공급된 공기의 열교환을 이용하여 차량 실내의 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 열교환은 상기 증발기(40)에서 발생할 수 있으며, 상기 제1 열교환매체는 냉매일 수 있다. 이때, 상기 제1 열교환매체가 순환하도록 배치되는 파이프(50)는 제1 파이프 또는 냉매 파이프라 불릴 수 있다.

또한, 상기 차량용 공조장치(1)는 히터(60)에 연결된 파이프(70)를 통해 공급되는 제2 열교환매체와 상기 공조유닛(200)의 내부로 공급된 공기의 열교환을 이용하여 차량 실내의 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 제2 열교환매체는 냉각수일 수 있으며, 상기 제2 열교환매체는 엔진 또는 차량 전장부품 등에서 발생하는 열에 의해 승온될 수 있다. 이때, 상기 제2 열교환매체가 순환하도록 배치되는 파이프(70)는 제2 파이프 또는 냉각수 파이프라 불릴 수 있다.

상기 압축기(10), 응축기(20), 및 팽창수단(30)은 차량의 엔진룸(3)에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 공조유닛(300)이 엔진룸(3)에 배치되기 때문에, 증발기(40) 또한 상기 엔진룸(3)에 배치될 수 있다.

상기 압축기(10)는 파이프(50)를 따라 증발기(40)에서 배출되는 기상의 제1 열교환매체를 흡입 및 압축하여 고온고압의 기체 상태로 응축기(20)에 공급할 수 있다. 여기서, 압축기(10)는 콤프레서(Compressor)라 불릴 수 있다.

상기 응축기(20)는 상기 압축기(10)에서 배출된 고온고압이면서 기상의 제1 열교환매체를 외기와 열교환시켜 고온고압이면서 액상의 제1 열교환매체로 응축할 수 있다. 그리고, 응축된 제1 열교환매체는 팽창수단(30)으로 이동할 수 있다. 여기서, 상기 외기라 함은 외부에서 차량에 유입되는 공기를 의미할 수 있다. 그리고, 상기 응축기(20)는 콘덴서(Condenser)라 불릴 수 있다.

상기 팽창수단(30)은 상기 응축기(20)에서 배출된 고온고압이면서 액상의 제1 열교환매체를 저온저압이면서 액상의 제1 열교환매체로 팽창시킬 수 있다. 여기서, 상기 팽창수단(30)은 팽창밸브(thermostatic expansion valve; TXV)일 수 있다.

상기 증발기(40)는 저온저압이면서 액상의 제1 열교환매체와 블로워 유닛(500)에 의해 제1 공조유닛(200a)의 내부로 유입된 공기를 열교환시킬 수 있다. 그에 따라, 증발기(40)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환한 공기는 블로워 유닛(500)에 의해 차량의 내부로 공급되어 차량 실내의 온도를 조절할 수 있다.

도 9를 참조하면, 상기 증발기(40)는 차폭 방향으로 상기 블로워 유닛(500)의 인테이크 카울부(510)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 또한, 상기 증발기(40)는 차체 전후 방향으로 상기 블로워 유닛(500)의 팬(523)과 오버랩되게 될 수 있다. 그에 따라, 이러한 배치 구조는 상기 차량용 공조장치(1)에 의해 차량의 실내(4)에 공급되는 공기의 풍량 배분을 용이하게 하면서도 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

상기 대시 패널(100)은 차량의 내부에 배치되어 차량의 내부를 엔진룸(3)과 차량의 실내(4)로 구획할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 대시 패널(100)은 x 방향으로 관통되게 형성된 제1 홀(110), 제2 홀(120) 및 제3 홀(130)을 포함할 수 있다.

상기 제1 홀(110)은 제1 공조유닛(300)과 제2 공조유닛(400) 사이에 배치되어 제1 공조유닛(300)에서 공급되는 공기가 제2 공조유닛(400)으로 흐를 수 있게 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 홀(110)은 상기 대시 패널(100)의 중앙측에 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 제2 홀(120)과 제3 홀(130) 사이에 제1 홀(110)이 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 제1 홀(110)은 y 방향을 기준으로 상기 공조유닛(200)을 통해 차량 실내에 공급되는 공기의 편심 공급을 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치(1)는 상기 제1 홀(110)을 통해 상기 공기의 풍량 배분 설계를 용이하게 할 수 있다. 나아가, 상기 차량용 공조장치(1)는 상기 제1 홀(110)에 풍량의 상하 배분을 2등분으로 배분할 수 있도록 마련된 분리벽(522a)을 이용하여 균일한 풍량 배분을 가능하게 한다.

상기 제2 홀(120)은 상기 제1 홀(110)과 이격되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 홀(120)은 제2 공조유닛(400)의 히터(60)와 연결된 파이프(70)에 대응되게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 홀(120)에는 상기 파이프(70)가 배치될 수 있다. 따라서, 상기 히터(60)에서 열교환한 제2 열교환매체는 상기 파이프(70)를 통해 엔진룸(3)측으로 이동할 수 있다. 다만, 상기 히터(60)가 피티씨 히터(Positive Temperature Coefficient Heater)일 경우, 상기 제2 홀(120) 또한 상기 대시 패널(100)에서 삭제될 수 있다.

상기 제3 홀(130)은 상기 제1 홀(110) 및 제2 홀(120)과 이격되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 제3 홀(130)은 블로워 유닛(500)의 제1 흡입구에 대응되게 대시 패널(100)에 형성될 수 있다. 그에 따라, 차량 실내(4)의 공기는 제3 홀(130)을 통해 블로워 유닛(500)의 내부로 이동할 수 있다.

한편, 엔진룸(3)측에 배치되는 제1 공조유닛(300)의 내부에 증발기(40)가 배치되기 때문에, 종래의 차량용 공조장치(2)와 달리 상기 차량용 공조장치(1)는 대시 패널(100)에서 상기 증발기(40)에 연결되는 파이프(50)를 위한 홀의 형성을 방지할 수 있다.

상세하게, 종래의 대시 패널(5)의 경우 공조유닛(7)이 차량의 실내(4)측에 배치되기 때문에 상기 증발기(40)에 연결되는 파이프(50)를 위한 홀이 필요했으나, 상기 차량용 공조장치(1)의 경우 엔진룸(3)측에 상기 제1 공조유닛(300)이 위치하기 때문에 상기 증발기(40)에 연결되는 파이프(50)를 위한 홀을 대시 패널(100)에서 삭제할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치(1)는 상기 대시 패널(100)에 형성되는 홀의 갯수를 감소시킬 수 있어 실링 수단의 사용을 최소화하며, 상기 홀의 형성에 따른 대시 패널(100)의 강성 감소를 방지할 수 있다.

상기 공조유닛(200)은 대시 패널(100)의 일측과 타측에 설치되는 분리형으로 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 공조유닛(200)은 대시 패널(100)의 일측인 전방면에 착탈가능하게 설치되는 제1 공조유닛(300)과, 대시 패널(100)의 타측인 후방면에 착탈가능하게 설치되는 제2 공조유닛(400)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 공조유닛(200)의 유지 보수성은 향상될 수 있다.

상기 제1 공조유닛(300)은 제1 공조유닛 바디(310) 및 제1 공조유닛 바디(310)의 하부에 배치되는 드레인부(320)를 포함할 수 있다.

제1 공조유닛 바디(310)는 일 방향으로 관통되게 홀(311)이 형성된 프레임일 수 있다. 이때, 상기 프레임은 사각형틀 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 홀(311)은 연통홀 또는 제4 홀이라 불릴 수 있다.

그리고, 상기 홀(311)에는 증발기(40)가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 홀(311)의 일측인 전방측은 상기 블로워 유닛(500)의 일측과 연통되게 연결될 수 있다. 그리고, 상기 홀(311)의 타측인 후방측은 상기 대시 패널(100)의 제1 홀(110)과 연통되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 홀(311)을 통해 안내된 공기는 증발기(40)에서 열교환하며 제1 홀(110)로 이동할 수 있다.

상기 드레인부(320)는 제1 공조유닛 바디(310)의 하부측에 배치되며, 통 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 드레인부(320)의 하부측에는 배출구(321)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 배출구(321)는 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 드레인부(320)의 내부에 고인 물은 상기 배출구(321)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상세하게, 상기 물은 엔진룸(3)에 배치되는 배출구(321)를 통해 외부로 배출될 수 있기 때문에, 상기 물이 차량 실내(4)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 물은 증발기(40)에 맺히는 응축수일 수 있다.

상기 제2 공조유닛(400)은 일측에 개구가 형성되고 내부에 공간이 형성된 통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 개구는 제1 홀과 연통되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 공조유닛(400)의 내부에는 파이프(70)를 통해 제2 열교환매체가 공급되는 히터(60)가 배치될 수 있다.

따라서, 제1 홀(110)과 상기 개구를 통해 상기 제2 공조유닛(400)의 내부로 유입된 공기는 상기 히터(60)에서 제2 열교환매체와 열교환할 수 있다.

또한, 상기 제2 공조유닛(400)은 제1 토출구(410)와 제2 토출구(420)를 포함할 수 있으며, 상기 개구를 통해 유입되어 상기 제2 열교환매체와 열교환한 공기는 상기 제1 토출구(410)와 제2 토출구(420) 중 적어도 어느 하나를 통해 토출될 수 있다. 여기서, 상기 제1 토출구(410)는 디포그용으로 사용될 수 있고, 상기 제2 토출구(420)는 차량 실내(4)의 온도 조절을 위해 사용되는 공기 배출구로 사용될 수 있다.

상기 블로워 유닛(500)은 엔진룸(3)에 배치되어 상기 제1 공조유닛(300)에 공기를 공급할 수 있다.

상기 블로워 유닛(500)은 인테이크 카울부(510) 및 상기 인테이크 카울부(510)와 연통되게 배치되는 블로워부(520)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 인테이크 카울부(510)는 블로워부(520)의 측면측인 측부에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 인테이크 카울부(510)는 블로워부(520)의 상기 y 방향인 차폭 방향 상에 배치될 수 있다.

따라서, 상기 블로워 유닛(500)은 상기 대시 패널(100)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있기 때문에, 수직형 블로워 유닛(6)을 사용하는 종래의 차량용 공조장치(2)와 달리 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 수평형으로 배치되는 블로워 유닛(500)을 사용하여, 상기 블로워 유닛(500)의 설계 및 배치 자유도를 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 인테이크 카울부(510)와 차량의 본네트와의 간섭이 최소화할 수 있기 때문에, 상기 블로워 유닛(500)의 설계 및 배치 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 블로워부(520)는 제1 공조유닛(300)의 전방에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 블로워부(520)는 제1 공조유닛(300)의 상기 x 방향인 차체 전후 방향 상에 배치될 수 있다. 그에 따라, 차체 전후 방향 상에 배치되는 제1 공조유닛(300)과 블로워부(520)는 차량의 실내(4)로 공급되는 풍량 배분을 용이하게 할 수 있다.

한편, 상기 인테이크 카울부(510)는 차폭 방향으로 상기 증발기(40)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치(1)는 상기 인테이크 카울부(510)로 유입되어 상기 증발기(40)로 이동하는 공기의 이동 경로를 최소화할 있다. 특히, 차량의 실내(4)에서 상기 인테이크 카울부(510)로 유입되는 내기의 이동 경로를 최소화할 수 있기 때문에, 열효율을 향상시킬 수 있다.

상기 인테이크 카울부(510)는 내부에 공간이 형성된 통 형상으로 형성될 수 있으며, 일측에 형성된 제1 흡입구(511)와 제2 흡입구(512)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 인테이크 카울부(510)의 타측은 상기 블로워부(520)와 연통되게 형성될 수 있다.

상기 제1 흡입구(511)는 상기 제3 홀(130)과 연통되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 블로워 유닛(500)은 상기 제1 흡입구(511)를 통해 차량 실내(4)의 공기를 공급받을 수 있다. 따라서, 차량 실내(4)의 공기는 상기 제3 홀(130)과 상기 제1 흡입구(511)를 통해 인테이크 카울부(510)로 공급된 후 블로워부(520)로 이동할 수 있다. 여기서, 상기 제1 흡입구(511)는 내기 흡입구라 불릴 수 있다.

상기 제2 흡입구(512)는 상기 제1 흡입구(511)와 이격되게 배치되며, 상기 제2 흡입구(512)를 통해 상기 인테이크 카울부(510)는 외기를 공급받을 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 흡입구(512)는 외기 흡입구라 불릴 수 있다.

한편, 상기 인테이크 카울부(510)의 내부에는 전환 도어(미도시)가 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 전환 도어에 의해 상기 제1 흡입구(511) 또는 제2 흡입구(512) 중 어느 하나를 통해 공기는 상기 인테이크 카울부(510)의 내부로 유입될 수 있다.

또한, 상기 인테이크 카울부(510)는 하부측에 형성된 배출구(513)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 배출구(513)는 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 인테이크 카울부(510)의 내부에 고인 물은 상기 배출구(513)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상세하게, 상기 물은 엔진룸(3)에 배치되는 배출구(513)를 통해 외부로 배출될 수 있기 때문에, 상기 물이 차량 실내(4)로 유입되는 것을 방지함과 동시에 블로워부(520)로 유입되는 것 또한 방지할 수 있다.

따라서, 상기 배출구(513)는 외기를 통해 상기 블로워 유닛(500)의 내부에 고이는 물을 바로 배수 처리할 수 있게 하기 때문에, 종래의 차량용 공조장치(2)에서처럼 팬(8)의 하부측에 상기 유로를 형성하지 않아도 된다. 그에 따라, 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 상기 유로에 의해 발생하던 소음 및 풍량 손실을 방지할 수 있다.

즉, 상기 차량용 공조장치(1)는 엔진룸(3)측에 배치되는 두 개의 배출구(321, 513)를 통해 차량 실내(4)로 물이 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 블로워부(520)는 내부에 공간이 형성되며 일측에 상기 제1 공조유닛(300)과 연통되도록 형성된 덕트부(522)를 포함하는 하우징(521), 상기 하우징(521)의 내부에 배치되는 팬(523) 및 상기 팬을 회전시키는 구동부(524)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 팬(523)과 구동부(524)는 블로워라 불릴 수 있다.

상기 하우징(521)은 상기 블로워부(520)의 외형을 형성하며, 내부에 팬(523)과 구동부(524)가 배치될 수 있도록 형성된 공간을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하우징(521)은 인테이크 카울부(510)와 일체로 형성될 수도 있다. 예컨데, 상기 하우징은 상기 y 방향으로 배치되는 제1 하우징(521a)과 상기 제1 하우징(521a)의 일측에 배치되는 제2 하우징(521b)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2 하우징(521b)은 팬(523)과 구동부(524)를 덮도록 상기 제1 하우징(521a)에 결합할 수 있다. 이때, 상기 제1 하우징(521a)은 인테이크 카울부(510)와 일체로 형성될 수 있다.

상기 덕트부(522)는 상기 제1 공조유닛(300)의 제1 공조유닛 바디(310)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 팬(523)의 회전에 의해 상기 인테이크 카울부(510)로 유입된 공기는 상기 덕트부(522)로 이동한 후 상기 제1 공조유닛(300)으로 공급될 수 있다.

한편, 상기 덕트부(522)의 내부에는 수평상으로 분리벽(522a)이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 분리벽(522a)에 의해 상기 덕트부(522)는 상부 영역과 하부 영역으로 구분될 수 있으며, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상부와 하부로 구분되는 이층의 공기 흐름을 형성할 수 있다. 그에 따라, 상기 분리벽(522a)은 상하 2등분으로 균등하게 풍량을 배분하여 증발기(40)로 공급되게 할 수 있다.

따라서, 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 대시 패널(100)의 중앙측에 배치되는 제1 홀(110)과 분리벽(522a)을 이용하여 상하로 균등하게 풍량 배분을 할 수 있다.

상기 팬(523)은 구동부(524)에 의해 회전하여 공기를 제1 공조유닛(300)에 공급할 수 있다. 여기서, 상기 팬(523)은 시로코 팬 또는 래디얼 팬일 수 있다.

도 10은 실시예에 따른 차량용 공조장치의 블로워 유닛에 배치되는 팬과 구동부를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 상기 팬(523)은 상기 y 방향으로 배치되는 제1 팬(523a)과 제2 팬(523a)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 팬(523a)과 제2 팬(523a)은 상하 방향이 아닌 수평 방향으로 배치되어 블로워 유닛(500)의 설계 및 배치 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 팬(523)은 상기 제1 팬(523a)과 제2 팬(523a)은 2단 구조를 구현하여 제1 공조유닛(300)으로 공급되는 공기의 풍량을 향상시킬 수 있다.

상기 구동부(524)는 상기 팬(523)과 결합하는 샤프트(524a) 및 상기 샤프트(524a)를 회전시키는 모터(524b)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 샤프트(524a)의 축 중심(C)은 차폭 방향으로 또는 상기 대시 패널(100)의 길이 방향으로 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 샤프트(524a)는 수평형 블로워를 구현할 수 있게 함으로써, 블로워 유닛(500)의 배치 자유도 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 차량용 공조장치(1)는 공기를 필터링하는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 필터는 공기의 흐름을 기준으로 증발기(40)의 전단측이나 또는 상기 전환 도어의 후단측에 배치될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 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. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 차량용 공조장치
40: 증발기 60: 히터
100: 대시 패널 110: 제1 홀
120: 제2 홀 130: 제3 홀
200: 공조유닛
300: 제1 공조유닛
310: 제1 공조유닛 바디 320: 드레인부
321, 513: 배출구
400: 제2 공조유닛
500: 블로워 유닛
510: 인테이크 카울부 520: 블로워부
521: 하우징 522: 덕트부
522a: 분리벽 523: 팬
524: 구동부 524a: 샤프트

Claims (14)

1. 제1 홀이 형성된 대시 패널;
   상기 대시 패널의 일측에 상기 제1 홀과 연통되게 설치되며, 내부에 증발기가 배치되는 제1 공조유닛;
   상기 대시 패널의 타측에 상기 제1 홀과 연통되게 설치되는 제2 공조유닛; 및
   상기 제1 공조유닛에 공기를 공급하는 블로워 유닛을 포함하고,
   상기 제1 공조유닛과 상기 블로워 유닛 각각은 물을 배출할 수 있도록 형성된 배출구를 포함하는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서
   상기 제2 공조유닛의 내부에는 히터가 배치되고,
   상기 대시 패널은 상기 히터에 연결되는 파이프가 관통하도록 형성된 제2 홀을 포함하는 차량용 공조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 대시 패널은 엔진룸에 배치되는 상기 블로워 유닛의 제1 흡입구와 연통되도록 형성된 제3 홀을 포함하며,
   상기 제3 홀을 통해 차량 실내의 공기는 블로워 유닛으로 공급되는 차량용 공조장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1 공조유닛은 홀이 형성된 제1 공조유닛 바디, 및 상기 제1 공조유닛 바디의 하부측에 배치되는 드레인부를 포함하며,
   상기 제1 홀과 연통되게 배치되는 상기 제1 공조유닛 바디의 홀에는 상기 증발기가 배치되고,
   상기 드레인부의 하부측에는 물을 배출하도록 상기 배출구가 형성된 차량용 공조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 공조유닛은 상기 제1 홀과 연통되게 배치되는 개구와, 제1 토출구와 제2 토출구를 포함하며,
   상기 개구를 통해 유입된 공기는 상기 제2 공조유닛의 내부에 배치되는 히터에서 제2 열교환매체와 열교환한 후 제1 토출구 및 제2 토출구 중 적어도 어느 하나로 토출되는 차량용 공조장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 블로워 유닛은 인테이크 카울부 및 상기 인테이크 카울부와 연통되게 배치되는 블로워부를 포함하고,
   차폭 방향을 기준으로 상기 인테이크 카울부는 상기 블로워부의 측부에 배치되는 차량용 공조장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 인테이크 카울부는 상기 대시 패널의 제3 홀과 연통되게 형성된 제1 흡입구와 하부측에 형성된 배출구를 포함하며,
   상기 인테이크 카울부의 상기 배출구를 통해 물이 배출되는 차량용 공조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 블로워부는
   상기 제1 공조유닛의 홀과 연통되게 형성된 덕트부를 포함하는 하우징,
   상기 하우징의 내부에 배치되는 팬, 및
   상기 팬을 회전시키는 구동부를 포함하며,
   상기 구동부는 상기 팬과 결합하는 샤프트 및 상기 샤프트를 회전시키는 모터를 포함하고,
   상기 샤프트의 축 중심은 상기 대시 패널의 길이 방향으로 배치되는 차량용 공조장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 덕트부의 내부에는 상하로 풍량 배분하는 분리벽이 배치되는 차량용 공조장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 팬은 차폭 방향으로 배치되는 제1 팬과 제2 팬을 포함하는 차량용 공조장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 블로워 유닛은 인테이크 카울부 및 상기 인테이크 카울부와 연통되게 배치되는 블로워부를 포함하고,
    상기 증발기는 상기 인테이크 카울부와 차폭 방향으로 오버랩되게 배치되는 차량용 공조장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 블로워부의 팬은 차체 전후 방향으로 상기 증발기와 오버랩되게 배치되는 차량용 공조장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 증발기는 파이프를 통해 제1 열교환매체가 순환되게 압축기, 응축기, 및 팽창수단과 연결되며,
    상기 압축기, 상기 응축기 및 상기 팽창수단은 엔진룸에 배치되는 차량용 공조장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 블로워 유닛은 상하로 풍량을 배분하는 분리벽을 포함하는 차량용 공조장치.

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