KR20230150478A

KR20230150478A - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR20230150478A
Application number: KR1020220049890A
Authority: KR
Inventors: 고재우; 박기정; 전기만; 한규익
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-10-31

Abstract

상부유로로는 냉풍을 안내하고 하부유로로는 온풍을 안내하여 상하 온도차를 극복할 수 있는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부 공기유로가 외기유입구로 유입된 공기가 유동하는 상부유로와 내기유입구로 유입된 공기가 유동하는 하부유로로 구획되며 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기토출구는 상부유로에 형성된 페이스벤트와 하부유로에 형성된 플로어벤트를 구비하고, 상기 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어를 포함하며, 하부유로의 냉풍을 상부유로로 안내하는 쿨채널; 및 상부유로의 온풍을 하부유로로 안내하는 웜채널을 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부유로와 하부유로가 구획된 2층류 차량용 공조장치에 있어서 상하 온도차를 줄이도록 구조가 개선된 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.

특히, 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 2층류(2 Layer) 공조장치가 개발되었다. 겨울철 난방 주행시 창문에 서리는 성에를 제거하기 위해서는 저습한 차가운 외기가 효과적이지만, 실내온도가 낮아지는 결과가 초래된다.

2층류 공조장치는 난방시 디포깅을 위해 차량 상부에는 외기를 공급하고 하부에는 내기를 순환시키는 내외기 2층 공기 유동을 실현함으로써, 상부로 공급되는 신선하고 저습한 외기를 이용하여 성에를 효과적으로 제거하는 동시에 탑승자에게 신선한 외부 공기를 제공하고, 따뜻한 내기를 하부로 공급하여 높은 난방 성능을 유지하도록 한다.

도 1을 참조하면, 종래의 2층류 차량용 공조장치는 공조케이스(10)를 구비한다. 공조케이스(10)의 내부에 일정 형태의 공기유로(14)가 형성되고, 공기유로의 입구 측에는 공기유입구가 형성되며 출구 측에는 복수의 공기토출구가 형성된다. 상기 공기토출구는 디프로스트벤트(16), 페이스벤트(17) 및 플로어벤트(18,19)로 이루어진다.

공조케이스(10)의 입구 측에는 블로어 유닛이 구비되며, 공조케이스(10)의 내부에는 증발기(2)와 히터코어(3)가 일정 간격을 두고 설치된다. 히터코어(3)의 하류에는 PTC등의 전열히터(4)가 구비된다. 아울러, 공조케이스(10)의 공기유로는 분리벽(40)에 의해 상부유로(14b)와 하부유로(14a)로 구획되며, 내기유입구로 유입된 공기는 하부유로(14a)로, 외기유입구로 유입된 공기는 상부유로(14b)로 유동하게 된다.

상부유로(14b)에는 히터코어(3)를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제1 템프도어(11)가 구비되며, 하부유로(14a)에는 히터코어(3)를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제2 템프도어(12)가 구비된다. 공기토출구에는 디프로스트벤트(16)의 개도를 조절하는 디프도어(21)와, 페이스벤트(17)의 개도를 조절하는 벤트도어(22)와, 플로어벤트(18,19)의 개도를 조절하는 플로어도어(23)가 구비된다.

바이레벨모드 시 도 1에 도시된 것처럼, 플로어도어(23)는 플로어벤트(18,19)를 개방하고, 벤트도어(22)는 페이스벤트(17)를 개방한다. 증발기(2)를 통과한 상부유로(14b)의 공기 중 일부는 히터코어(3)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(3)를 통과한 후 페이스벤트(17)를 통해 토출된다. 아울러, 증발기(2)를 통과한 하부유로(14a)의 공기 중 일부는 히터코어(3)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(3)를 통과한 후 플로어벤트(18,19)를 통해 토출된다. 이 경우, 하부유로(14a)의 공기 중 일부는 상부유로(14b)를 통해 토출될 수 있다.

한편, 플로어모드 시 도 2에 도시된 것처럼, 플로어도어(23)는 플로어벤트(18,19)를 개방하고, 벤트도어(22)는 페이스벤트(17)를 폐쇄한다. 또한, 증발기(2)를 통과한 상부유로(14b)의 공기 중 일부는 히터코어(3)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(3)를 통과한 후 디프로스트벤트(16)를 통해 토출된다. 아울러, 증발기(2)를 통과한 하부유로(14a)의 공기 중 일부는 히터코어(3)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(3)를 통과한 후 플로어벤트(18,19)를 통해 토출된다. 이 경우, 플로어도어(23)는 상부유로(14b)와 하부유로(14a)의 연통로를 폐쇄하여 구획벽으로 작용한다.

종래의 2층류 차량용 공조장치는 바이레벨모드 시 페이스벤트(17)로 토출되는 공기의 온도가 플로어벤트(18,19)로 토출되는 공기의 온도보다 높아, 상하 온도차이가 발생하는 문제가 있다. 이로 인해, 탑승자의 얼굴쪽은 뜨겁고 발 쪽은 서늘하여 불쾌감을 유발한다.

대한민국 등록특허 제10-1179593호(2012.08.29)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상부유로로는 냉풍을 안내하고 하부유로로는 온풍을 안내하여 상하 온도차를 극복할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부 공기유로가 외기유입구로 유입된 공기가 유동하는 상부유로와 내기유입구로 유입된 공기가 유동하는 하부유로로 구획되며 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기토출구는 상부유로에 형성된 페이스벤트와 하부유로에 형성된 플로어벤트를 구비하고, 상기 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어를 포함하며, 하부유로의 냉풍을 상부유로로 안내하는 쿨채널; 및 상부유로의 온풍을 하부유로로 안내하는 웜채널을 구비한다.

상기 쿨채널과 웜채널을 분리하여 냉풍과 온풍이 섞이지 않도록 하는 채널구획벽을 구비한다.

상기 채널구획벽은 플로어도어에 형성된다.

차량 폭 방향으로 상기 쿨채널의 양측에 상기 웜채널이 형성된다.

상기 쿨채널은 공조케이스 내부 공기유로를 차량 폭 방향으로 구획하는 세퍼레이터에 형성된다.

상기 쿨채널과 플로어도어 회전축 사이에, 상부유로의 온풍을 하부유로의 플로어벤트 측으로 유도하는 연통홀이 형성된다.

상기 웜채널은 플로어도어의 회전축에서 반경 방향으로 연장된 가이드플레이트에 요입 형성된다.

상기 채널구획벽은 상기 가이드플레이트에 요입 형성된 웜채널에서 돌출되어 차량 폭 방향으로 이격된 한 쌍의 격벽으로 구성된다.

상기 연통홀은 쿨채널과 플로어도어 회전축 사이 공간을 차량 폭 방향으로 관통하여, 차량 폭 방향 중앙측 공간과 플로어벤트 토출구를 서로 연통한다.

공기 유동 방향으로 상기 난방용 열교환기의 하류의 상부유로에 난방용 열교환기와 마주하도록 상하로 연장된 안내벽이 형성되고, 상기 안내벽에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 웜채널을 통해 플로어벤트로 보내기 위한 온풍홀이 형성된다.

바이레벨모드 시, 냉방용 열교환기를 통과한 하부유로의 냉풍 중 일부가 쿨채널을 통해 상부유로로 안내되고, 난방용 열교환기를 통과한 상부유로의 온풍 중 일부가 웜채널을 통해 하부유로로 안내되어, 상하 공기토출구 온도차를 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 쿨채널과 웜채널의 배치 최적화를 통해 그리고 연통홀의 배치를 통해, 전석 플로어벤트 토출구의 온도를 상승시켜 바이레벨모드 시 상하 온도차를 개선할 수 있다. 또한, 채널구획벽을 통해 쿨채널의 냉풍과 웜채널의 온풍이 섞이지 않도록 함으로써, 웜채널과 쿨채널의 효과를 극대화시킬 수 있다.

도 1은 종래의 2층류 차량용 공조장치의 플로어모드를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 2층류 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이레벨모드 시 2층류 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어모드 시 2층류 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 내부 사시도이며,
도 7은 도 6에서 바이레벨모드 시 공기 흐름을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 플로어도어를 도시한 사시도이며,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 플로어모드를 도시한 단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한 단면도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 설명에서, 도 3의 좌우 방향이 차량 전후 방향이다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치는 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 2층류(2 Layer) 구조로 이루어진 것으로서, 공조케이스(110)와 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함한다.

공조케이스(110)의 내부에 일정 형태의 공기유로가 형성되고, 공기유로의 입구 측에는 공기유입구가 형성되며, 출구 측에는 복수의 공기토출구가 형성된다. 아울러, 공조케이스(110)의 내부 공기유로는 상부유로(141)와 하부유로(142)로 구획된다. 공조케이스(110)의 공기유입구에는 공기를 공조케이스(110) 내부로 송풍하기 위한 블로어 유닛이 구비된다.

공기토출구는 차량 창쪽으로 공기를 토출하기 위한 디프로스트벤트(116), 탑승자 얼굴쪽으로 공기를 토출하기 위한 페이스벤트(117), 탑승자 발쪽으로 공기를 토출하기 위한 플로어벤트(118,119)로 이루어진다. 공조케이스(110)의 내부에는 복수의 도어가 구비된다. 도어는 공기토출구를 개폐하는 것으로서, 디프로스트벤트(116)의 개도를 조절하는 디프도어(121)와 페이스벤트(117)의 개도를 조절하는 벤트도어(122)와, 플로어벤트(118,119)의 개도를 조절하는 플로어도어(200)로 이루어진다.

냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기는 공조케이스(110)의 공기유로에 유동 방향으로 순차로 구비된다. 냉방용 열교환기는 증발기(102)로 이루어지며, 가열용 열교환기는 히터코어(103)로 이루어진다. 증발기(102)와 히터코어(103)는 일정 간격을 두고 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다. 히터코어(103)의 하류에는 PTC 등의 전열히터(104)가 구비된다.

공조케이스(110)의 공기유로는 구획벽(140)에 의해 상부유로(141)와 하부유로(142)로 구획된다. 내기유입구로 유입된 공기는 하부유로(141)로 유동하며, 외기유입구로 유입된 공기는 상부유로(142)로 유동한다. 구획벽(140)은 가로 방향으로 연장 형성되는 것으로, 증발기(102)의 상류와, 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이와, 히터코어(103)의 하류에 연장 형성된다.

또한, 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이에 템프도어가 구비된다. 템프도어는 증발기(102)를 통과하는 냉풍의 양과 히터코어(103)를 통과하는 온풍의 양을 조절하여 차량 실내로 토출되는 공기의 온도를 조절한다. 즉, 상부유로(141)에는 히터코어(103)를 통과하는 공기와 히터코어(103)를 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제1 템프도어(111)가 구비되며, 하부유로(142)에는 히터코어(103)를 통과하는 공기와 히터코어(103)를 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제2 템프도어(112)가 구비된다.

공조케이스(110)의 공기유로는 냉풍유로와 온풍유로를 구비한다. 냉풍유로는 증발기(102)를 통과한 공기가 히터코어(103)를 바이패스하는 유로이며, 온풍유로는 증발기(102)를 통과한 공기가 히터코어(103)를 통과하는 유로이다. 더욱 상세하게는, 상부유로(141)는 상측 냉풍유로와 상측 온풍유로로 이루어지며, 하부유로(142)는 하측 온풍유로와 하측 냉풍유로로 이루어진다. 상부에서부터 순차로 상측 냉풍유로, 상측 온풍유로, 하측 온풍유로, 하측 냉풍유로가 배치된다.

플로어도어(200)는 히터코어(103)의 후면에 마주보게 위치한다. 플로어도어(200)는 반시계 방향으로 최대 회전시 구획벽(140)에 닿는다. 플로어도어(200)가 반시계 방향으로 최대 회전된 경우, 플로어도어(200)는 구획벽(140)에 닿아 상부유로(141)와 하부유로(142)를 구획하는 기능을 수행한다. 아울러, 플로어도어(200)가 시계 방향으로 최대 회전되면 플로어벤트(118,119)는 폐쇄되며, 상부유로(141)와 하부유로(142)가 서로 연통된다. 이와 같이, 상부유로(141)와 하부유로(142)는 플로어도어(200)에 의해 선택적으로 연통 가능하게 구성된다.

즉, 플로어벤트(118,119)의 입구는 히터코어(103)를 통과하는 온풍유로와 마주하는 곳에 형성된다. 플로어도어(200)는 작동 각도에 따라 상부유로(141)와 하부유로(142)를 분리하거나 연통시킨다. 한편, 상부유로(141)에는 디프로스트벤트(116) 및 페이스벤트(117)가 형성되고, 하부유로(142)에는 플로어벤트(118,119)가 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치는 쿨채널(260) 및 웜채널(250)을 구비한다. 쿨채널(260)은 하부유로(142)의 냉풍을 상부유로(141)로 안내하며, 웜채널(250)은 상부유로(141)의 온풍을 하부유로(142)로 안내한다.

쿨채널(260)은 증발기(102)를 통과한 하부유로(142) 냉풍을 상부유로(141)로 보냄으로써, 페이스벤트(117)로 토출되는 공기의 온도를 낮춘다. 웜채널(250)은 히터코어(103)를 통과한 상부유로(141)의 온풍을 하부유로(142)로 보냄으로써, 플로어벤트(118,119)로 토출되는 공기의 온도를 높인다. 결국, 페이스벤트(117)와 플로어벤트(118,119)로 공기를 토출하는 바이레벨모드 시, 상하 온도차이를 줄여 탑승자의 공조 만족도를 높일 수 있다. 상하 온도차는 페이스벤트(117)로 토출되는 공기의 온도와 플로어벤트(118,119)로 토출되는 공기의 온도차를 의미한다.

2층류 차량용 공조장치는 채널구획벽(270)을 구비한다. 채널구획벽(270)은 쿨채널(260)과 웜채널(250)을 분리하여, 냉풍과 온풍이 섞이지 않도록 하는 기능을 수행한다. 이로 인해, 쿨채널(260)과 웜채널(250)을 동시에 적용한 구조에 있어서, 바이레벨모드 시 냉풍과 온풍이 섞이지 않아 열손실이 발생하지 않으므로 전술한 상하 온도차이 감소 효과를 더욱 극대화할 수 있다.

채널구획벽(270)은 플로어도어(200)에 형성된다. 한편, 플로어도어(200)는 회전축(210)과 플레이트(220)로 구성된다. 회전축(210)은 공조케이스(110)에 회전 가능하게 연결된다. 플레이트(220)는 회전축(210)에서 반경 방향으로 연장된다. 또한, 회전축(210)에는 플레이트(220)와 반대 방향으로 가이드플레이트(230)가 일체로 연장 형성된다.

가이드플레이트(230)는 플로어도어(200)에서 일체로 연장 형성되고, 가이드플레이트(230)의 단부에 온풍가이드배플(255)이 수직 방향으로 절곡되어 형성된다. 또한, 공조케이스(110)에는 온풍홀(185) 및 안내벽(180)이 형성된다. 온풍홀(185)은 공기 유동 방향으로 히터코어(103)의 하류에 형성되어, 히터코어(103)를 통과한 온풍을 플로어벤트(118,119)로 보내기 위한 것이다.

안내벽(180)은 공기 유동 방향으로 히터코어(103)의 하류의 상부유로(141)에 형성되며, 히터코어(103)와 마주하도록 상하로 연장 형성된다. 온풍홀(185)은 안내벽(180)에 형성되며, 히터코어(103)를 통과한 온풍을 웜채널(250)을 통해 플로어벤트(118,119)로 보내기 위한 것이다. 온풍홀(185)이 개방될 때, 히터코어(103)를 통과한 온풍은 웜채널(250)을 따라 플로어벤트(118,119)로 안내된다. 가이드플레이트(230)는 상부유로(141)의 온풍을 하부유로(142)로 안내한다. 아울러, 온풍홀(185)이 폐쇄될 때 히터코어(103)를 통과한 온풍은 상부유로(141)의 공기토출구로 안내된다.

웜채널(250)은 플로어도어(200)의 회전축(210)에서 반경 방향으로 연장된 가이드플레이트(230)에 요입 형성된다. 따라서, 플로어도어(200)가 회전축(210)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 때 웜채널(250)은 가이드플레이트(230) 및 플로어도어(200)와 함께 일체로 회전된다. 결국, 플로어도어(200)의 회전에 따라 웜채널(250)은 상부유로(141)의 온풍을 플로어벤트(118,119) 쪽으로 안내하거나, 다른 공조모드일 경우에는 아무 기능을 하지 않고 공기 흐름에 방해를 주지 않는다.

더욱 상세하게는, 차량 폭 방향으로 쿨채널(260)의 양측에 웜채널(250)이 형성된다. 쿨채널(260)은 좌측유로와 우측유로 중앙에 각각 1개씩 형성된다. 아울러, 웜채널(250)은 차량 폭 방향으로 쿨채널(260)의 양측에 형성된다. 또한, 채널구획벽(270)은 가이드플레이트(230)에 요입 형성된 웜채널(250)에서 돌출된다. 채널구획벽(270)은 차량 폭 방향으로 한 쌍이 이격되며 격벽의 형태로 구성된다.

공조케이스(110) 내에는 세퍼레이터가 구비된다. 세퍼레이터는 공조케이스(110)의 내부 공기유로를 차량 폭 방향으로 좌우로 구획한다. 쿨채널(260)은 세퍼레이터에 형성된다. 웜채널(250) 및 채널구획벽(270)은 세퍼레이터를 기준으로 차량 폭 방향으로 양측에 구비된다. 바이레벨모드 시, 증발기(102)를 통과한 하부유로(142)의 냉풍 중 일부가 쿨채널(260)을 통해 상부유로(141)로 안내되고, 히터코어(103)를 통과한 상부유로(141)의 온풍 중 일부가 웜채널(250)을 통해 하부유로(142)로 안내되어, 상하 공기토출구 온도차를 감소시키게 된다.

한편, 공조케이스(110) 내에는 연통홀(280)이 형성된다. 연통홀(280)은 쿨채널(260)과 플로어도어(200) 회전축(210) 사이에 형성된다. 연통홀(280)은 쿨채널(260)과 플로어도어(200) 회전축(210) 사이 공간을 차량 폭 방향으로 관통하여, 차량 폭 방향 중앙측 공간과 플로어벤트(118,119) 토출구를 서로 연통한다. 연통홀(280)은 상부유로(141)의 온풍을 하부유로(142)의 플로어벤트(118,119) 측으로 유도하는 기능을 한다.

즉, 세퍼레이터에 형성된 쿨채널(260)과 플로어도어(200)의 회전축(210) 사이에 연통홀(280)을 적용함으로써, 상부유로(141)의 차량 폭 방향으로 센터 부근의 온풍을 전석 플로어벤트(118) 측으로 유도하게 된다. 이 경우, 센터측 온풍유로는 하부유로(142)측 후석유로로 막혀 있어 플로어 토출구와 연결되어 있지 않으므로, 공조케이스(110) 양측면에 형성된 플로어 토출구로 온풍을 가이드하기 위해 쿨채널(260)과 플로어도어(200) 회전축(210) 사이에 연통홀(280)을 형성한 것이다.

도 9를 더 참조하면, 플로어모드 시, 플로어도어(200)는 반시계 방향으로 최대 회전되어 플로어벤트(118,119)를 개방하고, 벤트도어(122)는 페이스벤트(117)를 폐쇄하며, 디프도어(121)는 디프로스트벤트(116)를 개방한다. 또한, 증발기(102)를 통과한 상부유로(141)의 공기 중 일부는 히터코어(103)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(103)를 통과한 후 디프로스트벤트(116)를 통해 토출된다.

아울러, 증발기(102)를 통과한 하부유로(142)의 공기 중 일부는 히터코어(103)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(103)를 통과한 후 플로어벤트(118,119)를 통해 토출된다. 이 경우, 플로어도어(200)는 상부유로(141)와 하부유로(142)의 연통로를 폐쇄하여 구획벽으로 작용한다.

또한, 가이드플레이트(230), 온풍가이드배플(255) 및 웜채널(250)은 플로어도어(200)와 함께 일체로 반시계 방향으로 회전되어, 온풍가이드배플(255)이 온풍홀(185)을 막는다. 따라서, 구획벽(140)과 온풍가이드배플(255)과 안내벽(180)이 연속된 벽을 형성하면서 히터코어(103)를 통과한 상부유로(141)의 온풍을 상측으로 안내한다.

도 10을 더 참조하면, 바이레벨모드 시, 플로어도어(200)는 시계 방향으로 일정각도 회전된다. 이 경우, 플로어도어(200)의 회전각도는 회전 방향으로 온풍홀(185)의 폭만큼 이루어져, 온풍가이드배플(250)이 온풍홀(185)을 개방하도록 한다. 플로어도어(200)는 플로어벤트(118,119)를 개방하고 있으며, 벤트도어(122)는 페이스벤트(117)를 개방한다.

증발기(102)를 통과한 상부유로(141)의 공기 중 일부는 히터코어(103)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(103)를 통과한 후 페이스벤트(117)를 통해 토출된다. 아울러, 증발기(102)를 통과한 하부유로(142)의 공기 중 일부는 히터코어(103)를 바이패스하고 다른 일부는 히터코어(103)를 통과한 후 플로어벤트(118,119)를 통해 토출된다. 이 경우, 하부유로(142)의 공기 중 일부는 상부유로(141)로 이동하여 페이스벤트(117)를 통해 토출될 수 있다.

또한, 가이드플레이트(230), 온풍가이드배플(255) 및 웜채널(250)은 플로어도어(200)와 함께 일체로 시계 방향으로 회전되어, 온풍가이드배플(255)이 온풍홀(185)을 개방한다. 따라서, 히터코어(103)를 통과한 상부유로(141)의 온풍 중 일부는 웜채널(250) 및 가이드플레이트(230)를 따라 안내되어 플로어벤트(118,119)로 이동한다.

도 11을 더 참조하면, 벤트모드 시, 플로어도어(200)는 시계 방향으로 최대 회전된다. 플로어도어(200)는 플로어벤트(118,119)를 폐쇄하며, 벤트도어(122)는 페이스벤트(117)를 개방한다. 증발기(102)를 통과한 상부유로(141)의 공기는 히터코어(103)를 바이패스하여 페이스벤트(117)를 통해 토출된다. 아울러, 증발기(102)를 통과한 하부유로(142)의 공기는 히터코어(103)를 바이패스하여 상부유로(141)로 이동하여 페이스벤트(117)를 통해 토출된다.

또한, 가이드플레이트(230), 온풍가이드배플(255) 및 웜채널(250)은 플로어도어(200)와 함께 일체로 시계 방향으로 회전된다. 가이드플레이트(230), 온풍가이드배플(255) 및 웜채널(250)은 공기 유동에 영향을 주지 않아 공기 저항은 최소화된다. 아울러, 채널구획벽(270)도 공기 유동 방향과 나란하게 형성되므로 공기 저항을 증가시키지 않게 된다.

위에서 살펴본 바와 같이, 쿨채널(260)과 웜채널(250)의 배치 최적화를 통해 그리고 연통홀(280)의 배치를 통해, 전석 플로어벤트(118) 토출구의 온도를 상승시켜 바이레벨모드 시 상하 온도차를 개선할 수 있다. 또한, 채널구획벽(270)을 통해 쿨채널(260)의 냉풍과 웜채널(250)의 온풍이 섞이지 않도록 함으로써, 웜채널(250)과 쿨채널(260)의 효과를 극대화시킬 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: 차량용 공조장치
110: 공조케이스 116: 디프로스트벤트
117: 페이스벤트 118,119: 플로어벤트
102: 증발기
121: 디프도어 122: 벤트도어
103: 히터코어 104: 전열히터
111: 제1 템프도어 112: 제2 템프도어
140: 구획벽
141: 상부유로 142: 하부유로
180: 안내벽 185: 온풍홀
200: 플로어도어 210: 회전축
220: 플레이트 230: 가이드플레이트
250: 웜채널 255: 온풍가이드배플
260: 쿨채널 270: 채널구획벽
280: 연통홀

Claims

내부 공기유로가 외기유입구로 유입된 공기가 유동하는 상부유로와 내기유입구로 유입된 공기가 유동하는 하부유로로 구획되며 복수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 공기토출구는 상부유로에 형성된 페이스벤트와 하부유로에 형성된 플로어벤트를 구비하고, 상기 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어를 포함하며,
하부유로의 냉풍을 상부유로로 안내하는 쿨채널; 및
상부유로의 온풍을 하부유로로 안내하는 웜채널을 구비하는 차량용 공조장치.
제1 항에 있어서,
상기 쿨채널과 웜채널을 분리하여 냉풍과 온풍이 섞이지 않도록 하는 채널구획벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제2 항에 있어서,
상기 채널구획벽은 플로어도어에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1 항에 있어서,
차량 폭 방향으로 상기 쿨채널의 양측에 상기 웜채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제4 항에 있어서,
상기 쿨채널은 공조케이스 내부 공기유로를 차량 폭 방향으로 구획하는 세퍼레이터에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제5 항에 있어서,
상기 쿨채널과 플로어도어 회전축 사이에, 상부유로의 온풍을 하부유로의 플로어벤트 측으로 유도하는 연통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제3 항에 있어서,
상기 웜채널은 플로어도어의 회전축에서 반경 방향으로 연장된 가이드플레이트에 요입 형성되는 차량용 공조장치.
제7 항에 있어서,
상기 채널구획벽은 상기 가이드플레이트에 요입 형성된 웜채널에서 돌출되어 차량 폭 방향으로 이격된 한 쌍의 격벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제6 항에 있어서,
상기 연통홀은 쿨채널과 플로어도어 회전축 사이 공간을 차량 폭 방향으로 관통하여, 차량 폭 방향 중앙측 공간과 플로어벤트 토출구를 서로 연통하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
공기 유동 방향으로 상기 난방용 열교환기의 하류의 상부유로에 난방용 열교환기와 마주하도록 상하로 연장된 안내벽이 형성되고,
상기 안내벽에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 웜채널을 통해 플로어벤트로 보내기 위한 온풍홀이 형성된 차량용 공조장치.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
바이레벨모드 시, 냉방용 열교환기를 통과한 하부유로의 냉풍 중 일부가 쿨채널을 통해 상부유로로 안내되고, 난방용 열교환기를 통과한 상부유로의 온풍 중 일부가 웜채널을 통해 하부유로로 안내되어, 상하 공기토출구 온도차를 감소시키는 차량용 공조장치.