KR20230096420A - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기와 난방용 열교환기; 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기를 안내하는 템프 도어; 및 상기 난방용 열교환기를 통과한 온풍과 상기 냉각용 열교환기를 통과한 냉풍의 혼합을 향상시키는 믹싱 수단을 포함하는 차량용 공조장치를 개시한다. 이에 따라, 상기 차량용 공조장치는 믹싱 수단을 이용하여 냉풍과 온풍의 혼합을 활성화함으로써, 공조 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

실시예는 차량용 공조장치에 관한 것이다. 상세하게, 공조 케이스의 내부에 믹싱 수단을 배치하여 냉풍과 온풍의 혼합을 활성화시킴으로써, 공조 품질을 향상시키는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

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

그리고, 상기 차량용 공조장치는 공기와 열교환매체의 열교환을 통해 공기의 온도를 조절하는 공조 유닛과 상기 공조 유닛에 공기를 공급하는 블로어 유닛을 포함할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 공조 유닛을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 실선 화살표는 냉풍을 나타내고, 점선 화살표는 온풍을 나타낼 수 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치의 공조 유닛은 입구단에 형성된 유입구와, 출구단에 배치되는 복수 개의 벤트와, 내부에 형성된 냉기통로(P1)와 온기통로(P2)를 포함하는 공조 케이스(10), 상기 공조 케이스(10)의 내부에 배치되는 증발기(20)와 히터 코어(30), 냉기통로(P1) 및 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 템프 도어(40), 및 상기 벤트 각각에 배치되어 상기 벤트의 개도량을 조절하는 복수 개의 벤트 도어를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 온기통로(P2)는 상기 증발기(20)를 통과한 공기가 상기 히터 코어(30)를 경유할 수 있도록 상기 냉기통로(P1)에 연결될 수 있다.

또한, 상기 벤트는 디프로스트벤트(defrost vent, 11), 페이스벤트(face vent, 12), 앞좌석(차량의 전석)으로 공기를 토출시키기 위한 프런트벤트(front vent, 13), 뒷좌석(차량의 후석)쪽으로 공기를 토출시키기 위한 리어벤트(rear vent, 14) 등을 포함할 수 있다. 이때, 그리고, 상기 벤트 도어는 디프로스트벤트 도어(15), 페이스벤트 도어(16) 및 플로어벤트 도어(17) 등을 포함할 수 있다.

상기 공조 장치가 상기 템프 도어(40)를 통해 증발기(20)를 통과한 냉기와 히터 코어(30)를 통과한 온기를 혼합시키면서 온도 조절을 하는 경우, 상기 냉기와 상기 온기의 온도차에 따른 온도 불균형이 발생한다. 그리고, 이러한 온도 불균형은 상기 냉기와 온기의 혼합에 영향을 미쳐 상기 공조 유닛에서 토출되는 공기의 온도를 제어하는데 문제가 발생시킨다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 히터 코어(30)를 통과한 따뜻한 공기가 상대적으로 유속이 빠른 차가운 공기와 부딪혀 믹싱(Mixing)되지 않고, 공조 케이스(10)의 내부 벽면을 타고 상승하게 된다. 그에 따라, 상기 공조 유닛은 토출되는 공기의 온도를 제어하는데 문제가 발생한다.

이에, 냉풍과 온풍의 혼합을 활성화시켜 공조 품질을 향상시킬 수 있도록, 구조적으로 개선된 차량용 공조장치가 요청되고 있는 실정이다.

실시예는 공조 케이스의 내부에 배치되는 믹싱 수단을 이용하여 냉풍과 온풍의 혼합을 활성화하는 차량용 공조장치를 제공한다.

실시예는 상기 믹싱 수단의 형상 및 배치를 최적화하여 공조 성능 및 품질을 향상시키는 차량용 공조장치를 제공한다.

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

상기 과제는 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기와 난방용 열교환기; 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기를 안내하는 템프 도어; 및 상기 난방용 열교환기를 통과한 온풍과 상기 냉각용 열교환기를 통과한 냉풍의 혼합을 향상시키는 믹싱 수단을 포함하는 차량용 공조장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 공조 케이스는, 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기가 상기 믹싱 수단으로 이동하도록 배치되는 제1 유로, 및 상기 난방용 열교환기를 경유하도록 상기 제1 유로 상에 연결되는 제2 유로를 포함하고, 상기 믹싱 수단은 상기 제1 유로를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 배치될 수 있다.

상기 과제는 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스; 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기와 난방용 열교환기와 믹싱 수단; 및 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기를 안내하는 템프 도어를 포함하고, 상기 공조 케이스는 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기가 상기 믹싱 수단으로 이동하도록 배치되는 제1 유로, 및 상기 난방용 열교환기를 경유하도록 상기 제1 유로 상에 연결되는 제2 유로를 포함하고, 상기 제1 유로를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 상기 믹싱 수단이 배치되는 차량용 공조장치에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 템프 도어는,회동 가능하게 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 회전축, 상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제1 도어부, 및 상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제2 도어부를 포함하고, 상기 제1 도어부는 상기 제2 유로의 입구측을 개폐하며, 상기 제2 도어부는 상기 제2 유로의 출구측을 개폐할 수 있다.

또한, 상기 믹싱 수단은 상기 공조 케이스의 내부면에서 돌출되게 형성된 복수 개의 돌기로 제공될 수 있다.

또한, 상기 믹싱 수단은 상기 공조 케이스의 내부면에서 돌출되게 형성되면서도 상호 이격되게 배치되는 제1 가이드와 제2 가이드로 제공되고, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 각각은 선형의 바 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드는 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기 중 일부를 상기 제2 유로의 출구측으로 안내할 수 있다.

또한, 상기 제2 유로의 출구에서 토출되는 공기의 흐름을 기준으로, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드는 하방을 향해 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드의 길이는 상기 제2 가이드의 길이보다 짧게 형성되고, 상기 제1 가이드는 상기 템프 도어의 회전축에 상기 제2 가이드보다 가깝게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 열교환기를 기준으로, 상기 제1 가이드의 제1 이격거리는 상기 제2 가이드의 제2 이격거리보다 클 수 있다.

한편, 상기 템프 도어는, 회동 가능하게 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 회전축, 상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제1 도어부, 및 상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제2 도어부를 포함하고, 상기 제1 가이드는 상기 제2 도어부의 회전 반경(R2)을 지나는 가상의 원(C2)의 내측에 배치되고, 상기 제2 가이드는 상기 제1 도어부의 회전 반경(R1)을 지나는 가상의 원(C1)의 내측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 공조 케이스는 상기 제1 유로의 하류를 두 개로 구분하도록 상하 방향으로 배치되는 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 일면과 타면에는 상기 믹싱 수단이 배치될 수 있다.

실시예는 믹싱 수단을 이용하여 냉풍과 온풍의 혼합을 활성화함으로써, 공조 품질을 향상시킬 수 있다.

실시예는 격벽을 이용하여 상기 믹싱 수단의 설치 위치를 증가시킴으로써, 냉풍과 온풍의 혼합을 더욱 활성화할 수 있다.

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

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 공조 유닛을 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 공조 유닛과 블로어 유닛을 나타내는 도면이고,
도 3은 제1 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제1 실시예에 따른 공조 유닛의 내부를 나타내는 도면이고,
도 4는 제1 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제1 실시예에 따른 공조 유닛의 공조 케이스를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 3의 A 영역을 확대한 확대도이고,
도 6은 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 내부를 나타내는 도면이고,
도 7은 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 믹싱 수단과 템프 도어의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 8은 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 공조 케이스를 나타내는 도면이고,
도 9는 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 격벽을 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.

차량은 공기 온도, 습도, 청정도, 및 환기 등을 조절하기 위한 공조장치를 구비하며, 상기 공조장치를 이용하여 차실내의 쾌적한 환경을 조성할 수 있다. 여기서, 상기 공조장치는 에이치백(HVAC, Heating/Ventilaiton/Air Conditioning)이라 불릴 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 차량용 공조장치의 공조 유닛과 블로어 유닛을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 2에 도시된 X 방향은 전후 방향을 의미할 수 있고, Y 방향은 차폭 방향 또는 좌우 방향을 의미할 수 있으며, Z 방향은 상하 방향 또는 수직 방향을 의미할 수 있다. 이때, 상기 X 방향은 전방과 후방으로 구분될 수 있으며, 상기 후방은 차량 실내를 향하는 방향으로써 벤트를 통해 공기가 토출되는 방향일 수 있다. 그리고, 상기 상하 방향은 상방과 하방으로 구분될 수 있다.

도 2를 참조하면, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 공조 유닛(2), 및 상기 공조 유닛(2)에 공기를 공급하는 블로어 유닛(3)을 포함할 수 있다.

상기 블로어 유닛(3)에 의해 공급된 공기와 열교환매체와의 열교환을 위해, 상기 공조 유닛(2)은 적어도 하나의 열교환기를 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 공조 유닛(2)의 내부에서 온도 등이 조절된 공기는 다수의 벤트를 통해 차실내로 토출될 수 있다. 여기서, 상기 열교환기는 증발기와 같은 냉각용 열교환기 또는 히터와 같은 난방용 열교환기일 수 있다.

상기 블로어 유닛(3)은 블로어(미도시)를 이용하여 내기 또는 외기를 상기 공조 유닛(2)에 공급할 수 있다.

제1 실시예

도 3은 제1 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제1 실시예에 따른 공조 유닛의 내부를 나타내는 도면이고, 도 4는 제1 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제1 실시예에 따른 공조 유닛의 공조 케이스를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3의 A 영역을 확대한 확대도이다. 도 5에 도시된 실선 화살표는 제1 유로를 따라 이동한 공기를 나타내고, 점선 화살표는 제2 유로를 따라 이동한 공기를 나타낼 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 공조 유닛(2)은 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스(100), 상기 공조 케이스(100)의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기(200)와 난방용 열교환기(300), 공기를 제1 유로(CH1) 및 제2 유로(CH2) 중 적어도 어느 하나로 안내하는 템프 도어(400), 및 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로(CH2)를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 배치되는 믹싱 수단을 포함할 수 있다. 여기서, 공기의 흐름을 기준으로 상기 믹싱 수단은 템프 도어(400)보다 하류에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 믹싱 수단은 제1 실시예로 제공되는 복수 개의 돌기(500)일 수 있다.

따라서, 상기 난방용 열교환기를 통과한 온풍과 상기 냉각용 열교환기를 통과한 냉풍은 상기 믹싱 수단에 의해 혼합이 향상되기 때문에, 공조 케이스(100)의 내부 벽면을 따라 개별적으로 이동하는 냉풍과 온풍의 양을 최소화할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 공조 케이스(100)는 복수 개의 벤트(110), 상기 냉각용 열교환기(200)를 지지하도록 배치되는 제1 지지부(120), 상기 난방용 열교환기(300)를 지지하도록 배치되는 제2 지지부(130), 및 상기 제2 유로(CH2)를 형성하는 가이드벽(140)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 공조 케이스(100)는 상기 제1 유로(CH1)의 하류를 두 개로 구분하는 격벽(150)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조 케이스(100)는 냉각용 열교환기(200)가 배치되는 제1 공조케이스와 상기 난방용 열교환기(300)가 배치되는 제2 공조 케이스로 형성될 수 있다. 그에 따라, 두 개의 구조물로 형성되는 상기 공조 케이스(100)는 상기 냉각용 열교환기(200)와 난방용 열교환기(300)의 유지 보수를 용이하게 할 수 있게 한다.

복수 개의 벤트(110)는 공기가 배출되는 출구로써의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 벤트(110)는 공조 케이스(100)의 내부에서 흐르는 공기의 흐름을 기준으로 하류측에 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 벤트(110)를 통해 토출되는 공기의 역할에 따라, 상기 벤트(110)는 공조 케이스(100)의 상부측 또는 후방에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 벤트는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 및 플로어벤트일 수 있다.

따라서, 상기 공조 케이스(100)의 내부로 유입된 공기는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 후 내부에 형성된 다수의 유로를 통해 상기 벤트(110)로 배출될 수 있다.

그리고, 상기 공조 유닛(2)은 상기 벤트(110) 각각에 대응되게 배치되는 복수 개의 벤트 도어(600)를 포함할 수 있다.

상기 제1 지지부(120)는 상기 냉각용 열교환기(200)의 상부에 배치되어 상기 냉각용 열교환기(200)를 지지할 수 있다. 여기서, 상기 제1 지지부(120)는 소정의 사이즈를 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 지지부(120)는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기를 안내할 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 지지부(120)는 상기 제1 유로(CH1)의 일부를 형성할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 지지부(120)의 일면은 상기 냉각용 열교환기(200)와 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 지지부(120)의 일면은 상기 냉각용 열교환기(200)와 마주보게 배치되는 면일 수 있다.

상기 제2 지지부(130)는 상기 난방용 열교환기(200)의 상부에 배치되어 상기 난방용 열교환기(200)를 지지할 수 있다. 여기서, 상기 제2 지지부(130)는 소정의 사이즈를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 지지부(130)는 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-2)를 형성할 수 있게 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 지지부(130)는 상기 템프 도어(400)의 회전축(410)의 후방에 배치될 수 있으며, 상기 회전축(410)과 상하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 지지부(130)는 상기 템프 도어(400)의 제2 도어부(430)에 대응되는 곡면(131)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 곡면(131)은 상기 제2 도어부(430)와 접촉할 수 있다.

그리고, 상기 곡면(131)은 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-2)의 일측으로 제공될 수 있다.

상기 가이드벽(140)은 공조 케이스(100)의 내부에 배치되어 상기 제2 유로(CH2)를 형성할 수 있게 한다. 그에 따라, 상기 난방용 열교환기(300)를 통과한 공기는 상기 가이드벽(140)에 의해 안내될 수 있다.

상기 격벽(150)은 상기 제1 유로(CH1)의 하류를 두 개로 구분할 수 있게 상기 공조 케이스(100)에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 격벽(150)은 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로(CH2)를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 배치되어, 상기 믹싱 영역을 따라 흐르는 공기의 흐름을 두 개로 나눌 수 있다.

예컨데, 상기 격벽(150)은 상기 제1 유로(CH1)의 하류를 두 개로 구분하도록 상하 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 격벽(150)의 일면과 타면에는 상기 믹싱 수단이 배치되어 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 냉풍과 상기 난방용 열교환기(300)를 통과한 온풍의 혼합을 향상시킬 수 있다.

상기 제1 유로(CH1)는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기가 상기 믹싱 수단으로 이동하는 채널일 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 유로(CH1)는 냉풍유로라 불릴 수 있다.

상기 제2 유로(CH2)는 상기 난방용 열교환기(300)를 경유하도록 상기 제1 유로 상에 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 유로(CH2)는 온풍유로라 불릴 수 있다.

또한, 상기 제2 유로(CH2)는 입구(CH2-1)와 출구(CH2-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 입구(CH2-1)는 상기 제1 유로(CH1)의 상류측에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 출구(CH2-2)는 상기 제1 유로(CH1)의 하류측에 연결될 수 있다.

따라서, 상기 출구(CH2-2)와 상기 제1 유로(CH1)가 만나는 영역에 상기 믹싱 영역이 형성될 수 있다. 즉, 상기 출구(CH2-2)에서 토출되는 공기와 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동하는 공기가 상호 교차하는 영역에 상기 믹싱 영역이 형성될 수 있다.

한편, 상기 믹싱 영역을 통과한 공기가 흐르도록 상기 공조 케이스(100)의 내부에 제3 유로(CH3)가 형성될 수 있으며, 상기 제3 유로(CH3)의 출구측에는 상기 벤트(110)가 배치될 수 있다.

상기 냉각용 열교환기(200)는 상기 공조 케이스(100)의 내부에 배치되어 내부로 유입되는 공기의 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 열교환기(200)는 증발기 또는 제1 열교환기라 불릴 수 있다.

예컨데, 상기 공조 케이스(100)의 내부로 유입된 공기는 상기 냉각용 열교환기(200)에 의해 냉각될 수 있다. 그에 따라, 상기 공기는 상기 냉각용 열교환기(200)의 내부를 유동하는 열교환매체와 열교환하여 온도가 조절될 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 열교환기(200)의 내부를 유동하는 열교환매체는 냉매일 수 있다.

한편, 상기 냉각용 열교환기(200)는 상하 방향으로 경사지게 배치되어 상기 공기와의 접촉 면적을 향상시킬 수 있다.

상기 난방용 열교환기(300)는 상기 공조 케이스(100)의 내부에 배치되며, 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기의 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 난방용 열교환기(300)는 히터 코어 또는 제2 열교환기라 불릴 수 있다.

예컨데, 상기 난방용 열교환기(300)는 상기 난방용 열교환기(300)의 내부를 유동하는 열교환매체와 상기 난방용 열교환기(300)를 통과하는 공기의 열교환을 유도하여 상기 공기의 온도를 높일 수 있다. 여기서, 상기 난방용 열교환기(300)의 내부를 유동하는 열교환매체는 냉각수일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 상기 난방용 열교환기(300)로 피티씨(PTC) 히터가 이용될 수도 있다.

또한, 상기 난방용 열교환기(300)는 상기 제2 유로(CH2) 상에 배치될 수 있다.

또한, 상기 난방용 열교환기(300)는 상하 방향을 기준으로 경사지게 배치되어 상기 제2 유로(CH2)를 따라 이동하는 공기와의 접촉 면적을 향상시킬 수 있다.

상기 템프 도어(400)는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기를 상기 제1 유로(CH1) 및 제2 유로(CH2) 중 적어도 어느 하나로 안내하도록 상기 공조 케이스(100) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 상기 템프 도어(400)는 공조 케이스(100) 내에 회동 가능하게 배치될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 템프 도어(400)는 회전축(410), 상기 회전축(410)에서 상기 회전축(410)의 반경 방향으로 돌출된 제1 도어부(420)와 제2 도어부(430)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 템프 도어(400)는 제1 도어부(420)와 제2 도어부(430)의 길이가 상이한 센터 피봇(Center Pivot) 타입의 도어일 수 있다. 그리고, 상기 제1 도어부(420)와 제2 도어부(430)는 소정의 사잇각(θ)을 갖도록 상기 회전축(410)에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 사잇각(θ)은 둔각일 수 있다.

상기 회전축(410)은 회동 가능하게 상기 공조 케이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 회전축(410)은 모터와 같은 액츄에이터에 의해 회동할 수 있다.

상기 제1 도어부(420)는 상기 회전축(410)에서 돌출되게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 도어부(420)는 상기 회전축(410)의 회전을 통해 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기의 흐름 및 양을 제어할 수 있다.

상세하게, 상기 제1 도어부(420)는 회동에 의해 상기 제1 유로(CH1)를 개폐하거나, 또는 상기 제2 유로(CH2)를 개폐하거나, 또는 상기 제1 유로(CH1)와 상기 제2 유로(CH2)를 부분적으로 오픈(Open)할 수 있다.

예컨데, 상기 제1 도어부(420)의 단부는 상기 제1 지지부(120)의 단부와 접촉하여 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기 전부를 상기 제2 유로(CH2)로 안내할 수 있다. 또한, 상기 제1 도어부(420)는 상기 제2 유로(CH2)의 입구(CH2-1)를 폐쇄하여 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기 전부를 상기 제1 유로(CH1)로 안내할 수 있다. 이때, 상기 제2 도어부(420)는 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-2)를 폐쇄할 수 있다.

상기 제2 도어부(430)는 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-1)를 개폐하거나, 또는 상기 출구(CH2-1)의 개도량을 조절하도록 회동할 수 있다.

예컨데, 상기 제2 도어부(430)의 회동에 의해, 상기 제2 도어부(430)의 단부는 상기 제2 지지부(130)의 곡면(131)과 접촉하여 상기 출구(CH2-2)를 개방할 수 있다.

제1 실시예에 따른 믹싱 수단으로 제공되는 돌기(500)는 상기 공조 케이스(100)의 내부면(111)에서 폭 방향으로 돌출되게 복수 개가 형성될 수 있다.

복수 개의 상기 돌기(500)는 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌기(500) 사이로 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로(CH2)를 따라 이동한 공기가 함께 흐르면서 혼합될 수 있다.

한편, 복수 개의 상기 돌기(500)는 지그 재그 형상으로 배치될 수 있다.

제2 실시예

도 6은 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 내부를 나타내는 도면이고, 도 7은 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 믹싱 수단과 템프 도어의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 8은 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 제2 실시예에 따른 공조 유닛의 공조 케이스를 나타내는 도면이고, 도 9는 제2 실시예에 따른 믹싱 수단이 배치된 격벽을 나타내는 도면이다.

도 3 내지 도 9를 참조하여 제1 실시예에 따른 공조 유닛(2)과 제2 실시예에 따른 공조 유닛(2a)을 비교해 볼 때, 제2 실시예에 따른 공조 유닛(2a)은 믹싱 수단의 형상 및 배치에서 차이가 있다.

이하, 제2 실시예에 따른 공조 유닛(2a)을 설명함에 있어서, 제1 실시예에 따른 공조 유닛(2)과 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호로 기재되는바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 공조 유닛(2a)은 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스(100), 상기 공조 케이스(100)의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기(200)와 난방용 열교환기(300), 제1 유로(CH1) 및 제2 유로(CH2) 중 적어도 어느 하나로 안내하는 템프 도어(400), 및 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로(CH2)를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 배치되는 믹싱 수단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 믹싱 수단은 제2 실시예로 제공되는 적어도 두 개의 가이드(500a)일 수 있다.

복수 개의 상기 가이드(500a)는 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)는 상호 이격되게 배치되는 선형의 바 형상으로 형성될 수 있으며, 폭 방향으로 소정의 돌출 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)는 유로의 일부만을 차지하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기 중 일부를 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-2)측으로 안내할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)는 상기 냉각용 열교환기(200)를 통과한 공기의 흐름을 기준으로 상방을 향해 경사지게 배치될 수 있다.

즉, 상기 제2 유로(CH2)의 출구(CH2-2)측에서 토출되는 공기의 흐름을 기준으로 하방으로 경사지게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 출구(CH2-2)를 따라 이동한 공기는 상기 제1 유로(CH1)를 따라 이동한 공기보다 상대적으로 온도가 높더라도, 상기 출구(CH2-2)를 따라 이동한 공기 중 일부는 하방으로 안내된 후 상승하며 혼합될 수 있다.

예컨데, 상기 출구(CH2-2)를 통해 토출되는 공기는 가이드(500a)에 의해 상방으로 이동하는 공기와 하방으로 이동하는 공기로 나누어져 상기 혼합의 활성활를 유도할 수 있다.

따라서, 경사지게 배치되는 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)는 냉풍과 온풍의 혼합을 더욱 활성화할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드(510)의 길이는 상기 제2 가이드(520)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 가이드(510)는 상기 회전축(410)에 상기 제2 가이드보다 가깝게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 냉각용 열교환기를 기준으로, 상기 제1 가이드(510)의 제1 이격거리(D1)는 상기 제2 가이드(520)의 제2 이격거리(D2)보다 클 수 있다.

따라서, 상기 제1 가이드(510)는 1차적인 공기의 혼합을 유도하면서, 상기 출구(CH2-2)에서 토출된 온풍이 상기 냉각용 열교환기(200)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 회전축(410)의 회전 중심(C)을 기준으로, 상기 제1 가이드(510)는 상기 제2 도어부(430)의 회전 반경(R2)을 지나는 가상의 제2 원(C2)의 내측에 배치되고, 상기 제2 가이드(520)는 상기 제1 도어부(420)의 회전 반경(R1)을 지나는 가상의 제1 원(C1)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 가이드(520)의 일부는 상기 제2 원(C2)의 내측에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 출구(CH2-2)에 인접하게 배치되는 제2 가이드(520)의 일부는 상기 제2 원(C2)의 내측에 배치될 수 있다.

따라서, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 템프 도어(400)에 대응하여 배치되는 상기 제1 가이드(510)와 제2 가이드(520)의 배치 관계를 통해 최적의 공조 품질을 제공할 수 있다.

나아가, 상기 제1 유로(CH1)의 하류측에 배치되는 격벽(150)과 상기 격벽(150)의 폭 방향 일측과 타측에 배치되는 가이드(500a)를 통해 공조 성능 및 품질을 더욱 향상시킬 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.

100: 공조 케이스
110: 벤트
120: 제1 지지부 130: 제2 지지부
150: 격벽
200: 냉각용 열교환기
300: 난방용 열교환기
400: 템프 도어 410: 회전축
420: 제1 도어부 430: 제2 도어부
500: 돌기
500a: 가이드
510: 제1 가이드 520: 제2 가이드
600: 벤트 도어

Claims (10)

1. 복수 개의 벤트를 포함하는 공조 케이스;
   상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 냉각용 열교환기와 난방용 열교환기와 믹싱 수단; 및
   상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기를 안내하는 템프 도어를 포함하고,
   상기 공조 케이스는,
   상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기가 상기 믹싱 수단으로 이동하도록 배치되는 제1 유로, 및 상기 난방용 열교환기를 경유하도록 상기 제1 유로 상에 연결되는 제2 유로를 포함하고,
   상기 제1 유로를 따라 이동한 공기와 상기 제2 유로를 따라 이동한 공기가 만나는 믹싱 영역에 상기 믹싱 수단이 배치되는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 템프 도어는,
   회동 가능하게 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 회전축,
   상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제1 도어부, 및
   상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제2 도어부를 포함하고,
   상기 제1 도어부는 상기 제2 유로의 입구측을 개폐하며,
   상기 제2 도어부는 상기 제2 유로의 출구측을 개폐하는 차량용 공조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱 수단은 상기 공조 케이스의 내부면에서 돌출되게 형성된 복수 개의 돌기로 제공되는 차량용 공조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱 수단은 상기 공조 케이스의 내부면에서 돌출되게 형성되면서도 상호 이격되게 배치되는 제1 가이드와 제2 가이드로 제공되고,
   상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 각각은 선형의 바 형상으로 형성되는 차량용 공조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드는 상기 냉각용 열교환기를 통과한 공기 중 일부를 상기 제2 유로의 출구측으로 안내하는 차량용 공조장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 유로의 출구에서 토출되는 공기의 흐름을 기준으로, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드는 하방을 향해 경사지게 배치되는 차량용 공조장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1 가이드의 길이는 상기 제2 가이드의 길이보다 짧게 형성되고,
   상기 제1 가이드는 상기 템프 도어의 회전축에 상기 제2 가이드보다 가깝게 배치되는 차량용 공조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 냉각용 열교환기를 기준으로, 상기 제1 가이드의 제1 이격거리는 상기 제2 가이드의 제2 이격거리보다 큰 차량용 공조장치.
9. 제4항에 있어서,
   상기 템프 도어는,
   회동 가능하게 상기 공조 케이스의 내부에 배치되는 회전축,
   상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제1 도어부, 및
   상기 회전축에서 돌출되게 형성된 제2 도어부를 포함하고,
   상기 제1 가이드는 상기 제2 도어부의 회전 반경(R2)을 지나는 가상의 원(C2)의 내측에 배치되고,
   상기 제2 가이드는 상기 제1 도어부의 회전 반경(R1)을 지나는 가상의 원(C1)의 내측에 배치되는 차량용 공조장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 공조 케이스는 상기 제1 유로의 하류를 두 개로 구분하도록 상하 방향으로 배치되는 격벽을 포함하고,
    상기 격벽의 일면과 타면에는 상기 믹싱 수단이 배치되는 차량용 공조장치.

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