KR20240078905A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20240078905A
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이승호
이상기
김현석
권대복
박대근
김응영
이윤형
김명회
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현대자동차주식회사
한온시스템 주식회사
기아 주식회사
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Abstract

디프로스트벤트와 플로어벤트 간의 상하온도차를 개선하여 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지할 수 있는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스에 난방용 열교환기 하류의 온풍을 플로어벤트 토출구로 유동하도록 하는 온풍덕트를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉방과 난방을 수행하는 열교환기들이 가로로(Horizontal) 눕혀진 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다. 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 환기한다.
다양한 종류의 차량용 공조장치 중 열교환기들을 수평 방향인 가로로 눕혀지도록 설치한 슬림형 공조장치가 있다. 도 1은 종래의 열교환기 수평배치 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치는 하측에 공기유입구(23)가 형성된 공조케이스(10)와, 냉방용 열교환기인 증발기(11)와, 난방용 열교환기인 실내컨덴서(13)를 포함한다. 증발기(11)와 실내컨덴서(13)는 공조케이스(10) 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다. 공기 유동 방향으로 실내컨덴서(13)의 하류에는 PTC히터 등이 전열히터(14)가 구비된다.
열교환기들인 증발기(11), 실내컨덴서(13), 전열히터(14)는 모두 수평 방향인 가로로(Horizontal) 눕혀져 배치된다. 즉, 공기는 공조케이스(10) 하측의 공기유입구(23)로 유입되어 하부에서 상부로 흐르며, 하부에서부터 증발기(11), 실내컨덴서(13), 전열히터(14)가 순차로 배치된다. 증발기(11)와 실내컨덴서(13) 사이에는 템프도어(12)가 구비된다.
템프도어(12)는 실내컨덴서(13)를 통과하는 온풍통로와 실내컨덴서(13)를 바이패스하는 냉풍통로의 개도를 조절함으로써 차량 실내의 온도를 조절한다. 공조케이스(10)에는 복수의 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 디프로스트벤트(20), 페이스벤트(19), 플로어벤트(18) 및 후석용벤트(24)를 구비한다. 디프로스트벤트(20), 페이스벤트(19), 플로어벤트(18)는 차량 전석으로 바람을 토출하며, 후석용벤트(24)는 콘솔, B-pillar, 후석플로어벤트 등을 포함한다.
또한, 공조케이스(10) 내에는 공기토출구의 개도를 조절하는 복수의 도어가 구비된다. 즉, 공조케이스(10) 내에는 디프로스트벤트(20)의 개도를 조절하는 디프도어(17)와, 페이스벤트(19)의 개도를 조절하는 벤트도어(16)와, 플로어벤트(18)의 개도를 조절하는 플로어도어(15)와, 후석용벤트(24)의 개도를 조절하는 후석용도어(21,22)가 구비된다.
도 2를 더 참조하면, 플로어모드 또는 믹스모드와 같이 디프로스트벤트(20)와 플로어벤트(18)가 모두 개방된 모드의 경우, 디프로스트벤트(20)에서 나오는 뜨거운 공기가 탑승자 얼굴에 불어 불만을 느낀다. 이는, 수평 배치 열교환기 구조에 의해 디프로스트벤트(20) 토출구가 난방용 열교환기 바로 위에 배치되기 때문이다. 또한, 뜨거운 바람이 디프로스트벤트(20)를 통해 바로 실내로 토출되어, 플로어벤트(18) 쪽 온도가 디프로스트벤트(20) 쪽 온도보다 높아야 하는 기준을 만족하기 어렵게 된다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 디프로스트벤트와 플로어벤트 간의 상하온도차를 개선하여 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스에 난방용 열교환기 하류의 온풍을 플로어벤트 토출구로 유동하도록 하는 온풍덕트를 구비한다.
상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고, 상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 갖는다.
플로어벤트의 토출구는 공조케이스의 측면에 형성되고, 상기 온풍덕트는 공조케이스의 측면에 형성되어 난방용 열교환기 하류와 플로어벤트 토출구 사이를 연결한다.
상기 공조케이스는 난방용 열교환기와 디프로스트벤트 사이에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 냉풍유로 측으로 안내하는 온풍가이드배플을 구비한다.
상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기 하류의 온풍이 바로 디프로스트벤트로 토출되는 것을 막고 온풍을 플로어벤트로 안내한다.
상기 온풍가이드배플은 온풍덕트와 일부 구간 겹쳐지도록 연장 형성된다.
상기 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어가 구비되고, 상기 온풍덕트는 난방용 열교환기 하류와 플로어도어의 상류 쪽을 연결한다.
상기 온풍덕트는 공조케이스의 측면으로부터 측방향으로 돌출되게 결합되되, 온풍덕트와 공조케이스 사이의 결합부에 공기 유동 방향으로 경사면이 형성된다.
본 발명의 다른 양상에 따른 차량용 공조장치는 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스는 난방용 열교환기와 디프로스트벤트 사이에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 냉풍유로 측으로 안내하는 온풍가이드배플을 구비한다.
상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고, 상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 갖는다.
상기 공조케이스는 디프로스트벤트의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하고, 상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기와 디프도어 사이를 적어도 일부 구간 막도록 횡 방향으로 연장 형성된다.
상기 공조케이스는 디프로스트벤트의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하고, 상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기와 디프도어 사이에 횡 방향으로 연장되되, 온풍가이드배플의 일측 단부가 공조케이스의 내벽까지 연장되며 타측 단부는 냉풍유로를 향해 연장되어 디프로스트벤트 개구부에서 공조케이스 내측이 가려진다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 디프로스트벤트와 플로어벤트 간의 상하온도차를 개선하여 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지함으로써 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 열교환기 수평배치 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고,
도 2는 도 1의 작동 예를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온풍덕트가 설치된 공조케이스의 외측 일부를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온풍덕트가 설치된 공조케이스를 도시한 측면도이고,
도 6은 도 4의 B-B선을 따른 단면도이며,
도 7은 도 5의 일부를 확대 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 작동 예를 도시한 것이며,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온풍덕트가 설치된 공조케이스를 도시한 측면도이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 작동 예를 도시한 것이며,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 열교환기 수평배치 타입으로 이루어지는 슬림형 공조장치로서, 상하 방향으로 비교적 얇은 폭으로 이루어진다. 차량용 공조장치는 공조케이스(110)와, 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기와, 온풍가이드배플(200)과, 온풍덕트(300)를 포함하여 이루어진다. 이하의 설명에서 도 3의 좌우 방향이 차량 전후 방향이다.
공조케이스(110)는 내부에 공기유로가 형성되며, 상하 방향으로 폭이 좁은 슬림형 타입으로 이루어진다. 공조케이스(110)에는 공기유입구(123)와 복수개의 공기토출구가 형성된다. 공조케이스(110)의 공기유입구(123)에는 공기를 공조케이스(110) 내부로 송풍하기 위한 블로어유닛이 연결된다. 블로어유닛은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하여 공조케이스(110) 내부로 송풍한다.
또한, 공조케이스(110)의 공기유입구(123)는 냉방용 열교환기의 하측에 형성되어 공기가 하부에서 상부로 흐르도록 이루어진다. 공조케이스(110)의 공기토출구는 차량 전석으로 공기를 토출하기 위한 전석공기토출구와 차량 후석으로 공기를 토출하기 위한 후석공기토출구로 이루어진다. 전석공기토출구는 디프로스트벤트(120), 페이스벤트(119), 플로어벤트(118)를 구비하며, 후석공기토출구는 후석용벤트(124)를 구비한다.
디프로스트벤트(120)는 차량 창 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이고, 페이스벤트(119)는 차량 전석의 탑승자 얼굴 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이며, 플로어벤트(118)는 차량 전석의 탑승자 발 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이다. 그리고, 후석용벤트(124)는 차량의 콘솔(Console), B-pillar, 후석플로어벤트 등을 포함한다.
아울러, 공조케이스(110) 내에는 공기토출구의 개도를 조절하는 복수의 도어가 구비된다. 즉, 공조케이스(110) 내에는 디프로스트벤트(120)의 개도를 조절하는 디프도어(117)와, 페이스벤트(119)의 개도를 조절하는 벤트도어(116)와, 플로어벤트(118)의 개도를 조절하는 플로어도어(115)와, 후석용벤트(124)의 개도를 조절하는 후석풍량도어(121)가 구비된다.
냉방용 열교환기는 증발기(111)로 구성되며, 난방용 열교환기는 실내컨덴서(113)로 구성된다. 공기 유동 방향으로 실내컨덴서(113)의 하류에는 PTC히터 등이 전열히터(114)가 구비된다. 증발기(111)와 실내컨덴서(113)는 압축기, 팽창밸브 등을 연결하는 냉매순환라인에 구비되어, 냉매의 상태변화에 따라 냉각수단 또는 발열수단으로 작용한다. 즉, 증발기(111)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환하여 공기를 냉각시키고, 실내컨덴서(113)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환하여 공기를 가열시킨다.
증발기(111)와 실내컨덴서(113)는 공조케이스(110)의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다. 이 경우, 열교환기들인 증발기(111), 실내컨덴서(113), 전열히터(114)는 모두 수평 방향인 가로로(Horizontal) 눕혀져 배치된다. 즉, 공조케이스(110)의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 한다. 아울러, 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 갖는다.
이와 같이, 열교환기들은 지면에 대해 수평하게 또는 수평에 가깝게 일정각도 경사지게 배치된다. 즉, 공기는 공조케이스(110) 하측의 공기유입구(123)로 유입되어 하부에서 상부로 흐르며, 하부에서부터 증발기(111), 실내컨덴서(113), 전열히터(114)가 순차로 배치된다.
증발기(111)와 실내컨덴서(113) 사이에는 템프도어(112)가 구비된다. 템프도어(112)는 실내컨덴서(113)를 통과하는 온풍통로와 실내컨덴서(113)를 바이패스하는 냉풍통로의 개도를 조절함으로써 차량 실내의 온도를 조절한다. 즉, 템프도어(112)의 위치에 따라 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과하는 공기와 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 바이패스하는 공기의 양을 조절한다. 또한, 공조케이스(110) 내에는 증발기(111)와 실내컨덴서(113) 사이에 배치되어 후석공기토출구로 흐르는 공기의 온도를 조절하는 후석용템프도어(210)가 구비된다.
템프도어(112)는 판형 도어로 이루어져 공조케이스(110) 내에서 가로 방향으로 슬라이딩함에 따라 냉풍통로와 온풍통로 간의 개도를 조절한다. 슬라이딩 타입의 템프도어(112)는 공조케이스(110)의 상하폭을 슬림하게 하는데 큰 도움을 준다. 또한, 공조케이스(110)의 내부에는 차량 폭 방향으로 좌우를 구획하는 세퍼레이터가 구비되어, 차량 전방의 운전석과 조수석의 좌우 독립 공조를 수행하게 된다.
한편, 후석공기토출구는 전석공기토출구의 전방에 배치된다. 즉, 후석공기토출구인 후석용벤트(124)는 공조케이스(110)의 전방 측에 배치되고, 전석공기토출구인 디프로스트벤트(120), 페이스벤트(119), 플로어벤트(118)는 모두 후석용벤트(124)보다 후방에 배치된다. 공조케이스(110)의 상단측에 디프로스트벤트(120) 및 페이스벤트(119)가 형성되고, 공조케이스(110)의 양측면에 플로어벤트(118)가 형성된다. 아울러, 디프로스트벤트(120)는 페이스벤트(119)보다 전방에 배치된다.
온풍가이드배플(200)은 공조케이스(110)의 내부에 구비되며 전열히터(114)와 디프로스트벤트(120) 사이에 배치된다. 온풍가이드배플(200)은 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 냉풍유로 측으로 안내하는 기능을 한다. 즉, 온풍가이드배플(200)은 난방용 열교환기 하류의 온풍이 바로 디프로스트벤트(120)로 토출되는 것을 막고 온풍을 플로어벤트(118)로 안내한다.
온풍가이드배플(200)은 전열히터(114)와 디프도어(117) 사이를 적어도 일부 구간 막도록 횡 방향으로 연장 형성된다. 온풍가이드배플(200)은 차량 폭 방향으로 공조케이스(110) 내측 전체에 형성된다. 즉, 온풍가이드배플(200)은 차량 폭 방향으로 일측 단부가 공조케이스(110)의 좌측 내벽에 닿고 타측 단부가 공조케이스(110)의 우측 내벽에 닿는다. 온풍가이드배플(200)은 공조케이스(110)에 일체로 사출 성형하거나 별도로 만들어 공조케이스(110)와 조립될 수 있다.
실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍은 바로 위에 있는 디프로스트벤트(120)로 유동하려고 하며, 전열히터(114)와 디프도어(117) 사이에 배치된 온풍가이드배플(200)이 상부로 나가려고 하는 온풍을 막아, 온풍이 우회해서 디프로스트벤트(120)로 토출되거나 온풍가이드배플(200)에 의해 안내되어 차량 전방측인 후석용벤트(124)로 흐르거나 차량 후방측인 페이스벤트(119) 또는 플로어벤트(118)로 흐른다.
온풍덕트(300)는 공조케이스(110)의 외측에 구비되며 난방용 열교환기 하류의 온풍을 플로어벤트(118) 토출구로 유동하도록 한다. 플로어벤트(118)의 토출구는 공조케이스(110)의 양측면에 형성된다. 아울러, 온풍덕트(300)는 공조케이스(110)의 양측면에 형성되어 난방용 열교환기 하류와 플로어벤트(118) 토출구 사이를 연결한다.
한편, 온풍덕트(300)는 난방용 열교환기 하류와 플로어도어(115)의 상류 쪽을 연결하도록 설치된다. 즉, 온풍덕트(300)는 양측이 개구된 관 형상이며, 일측은 전열히터(114)의 하류쪽에 연결되고 타측은 플로어벤트(118)의 토출구쪽에 연결된다. 온풍덕트(300)는 공조케이스(110)의 외측에 구비된다. 온풍덕트(300)는 공조케이스(110)의 측면으로부터 측방향으로 돌출되게 결합된다.
온풍덕트(300)와 공조케이스(110) 사이의 결합부(310)에는 공기 유동 방향으로 경사면이 형성된다. 온풍덕트(300)와 공조케이스(110) 사이의 결합부(310)가 경사면으로 이루어져, 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍이 원활히 온풍덕트(300)로 유입되어 플로어벤트(118)로 토출될 수 있다. 또한, 온풍가이드배플(200)은 도 5의 "A"에 도시된 것처럼, 온풍덕트(300)와 일부 구간 겹쳐지도록 연장 형성된다.
도 6에 도시된 것처럼, 공조케이스(110) 내부 공기유로는 페이스벤트(119) 하부에 플로어벤트(118)로 공기가 유동하기 위한 개구부(1181)가 형성되며, 이 개구부(1181)는 차량 폭 방향으로 공조케이스(110)의 양측에 형성된다. 이 경우, 차량 폭 방향은 도 6에서 좌우 방향이다. 개구부(1181)는 상하 방향을 관통하게 형성되며, 플로어도어(115)는 차량 폭 방향을 축선으로 하는 회전축(1151)을 중심으로 회전되어 개구부(1181)를 개폐한다.
온풍덕트(300)는 난방용 열교환기 하류와 플로어도어(115)의 상류 쪽을 연결하도록 설치됨에 따라, 온풍덕트(300)를 통과한 공기와 그 밖의 플로어벤트(118)로 토출되려는 모든 공기는 플로어도어(115)의 회전 제어에 의해 개구부(1181)를 통과하여 플로어벤트(118)를 통해 차량 실내로 토출된다. 온풍덕트(300)는 공조케이스(110) 내측에 형성되지 않고 외측에 별도로 포밍 형성되어 공기의 유동 저항을 최소화하면서 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 플로어벤트(118)로 원활히 안내할 수 있다.
한편, 도 9 및 도 10을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 온풍가이드배플(200)을 다른 구조로 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온풍가이드배플(200)은 난방용 열교환기와 디프도어(117) 사이에 횡 방향으로 연장된다. 이 경우, 온풍가이드배플(200)의 일측 단부가 공조케이스(110)의 내벽까지 연장되며, 타측 단부는 냉풍유로를 향해 연장된다.
또한, 온풍가이드배플(200)은 차량 폭 방향으로 공조케이스(110) 내측 전체에 형성된다. 즉, 온풍가이드배플(200)은 차량 폭 방향으로 일측 단부가 공조케이스(110)의 좌측 내벽에 닿고 타측 단부가 공조케이스(110)의 우측 내벽에 닿는다. 온풍가이드배플(200)은 공조케이스(110)에 일체로 사출 성형하거나 별도로 만들어 공조케이스(110)와 조립될 수 있다.
결국, 디프로스트벤트(120) 개구부에서 공조케이스(110) 내측이 가려지게 되어, 디프로스트벤트(120) 개구부에서 바라볼 때 온풍가이드배플(200)에 의해 가려져 공조케이스(110) 내측이 보이지 않게 된다. 이와 같이, 온풍가이드배플(200)을 디프로스트벤트(120) 토출구 한쪽 방향으로만 유도할 수 있도록 격벽 구조로 구성함에 따라, 디프로스트벤트(120)로 바로 토출되는 온풍을 완전히 차단하여 상하 온도차 개선 효과를 높일 수 있으며 실내 쾌적성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 11을 더 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 온풍가이드배플(200)을 또 다른 구조로 구성할 수 있다. 즉, 온풍가이드배플(200)은 수직격벽부(230) 및 수평연장부(240)를 구비한다. 수직격벽부(230)는 디프로스트벤트(120) 토출구를 차량 전후 방향으로 구획한다. 수평연장부(240)는 수직격벽부(230)에서 차량 후방으로 연장된다.
즉, 수직격벽부(230)는 공조케이스(110) 내에서 상하 방향으로 연장 형성되어, 디프로스트벤트(120)의 전방쪽과 후방쪽 사이를 구획한다. 수직격벽부(230)의 상단은 디프도어(117)의 회전축쪽에 위치한다. 수평연장부(240)는 수직격벽부(230)에서 연장되어, 디프로스트벤트(120)의 후방쪽을 막도록 형성된다. 즉, 수평연장부(240)는 수직격벽부(230)의 하단에서 페이스벤트(119)를 향해 대략 수평으로 연장 형성된다. 수직격벽부(230) 및 수평연장부(240)로 구성되는 온풍가이드배플(200)은 측단면도 상에서 대략 "L"자 형상으로 이루어진다.
벤트모드 시, 디프로스트벤트(120)는 폐쇄되고, 페이스벤트(119)는 개방되며, 플로어벤트(115)는 폐쇄된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍과 증발기(111)를 통과한 냉풍은 혼합된 후 페이스벤트(119)로 토출된다.
바이레벨모드 시, 디프로스트벤트(120)는 폐쇄되고, 페이스벤트(119)는 개방되며, 플로어벤트(115)는 개방된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍과 증발기(111)를 통과한 냉풍은 혼합된 후 일부는 페이스벤트(119)로 토출되며, 다른 일부는 플로어벤트(115)로 토출된다.
플로어모드 또는 믹스모드 시, 디프로스트벤트(120)는 개방되고, 페이스벤트(119)는 폐쇄되며, 플로어벤트(115)는 개방된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍은 온풍가이드배플(200)에 의해 후방으로 안내되며 증발기(111)를 통과한 냉풍과 혼합된 후 디프로스트벤트(120)로 토출된다. 또한, 다른 일부는 플로어벤트(115)로 토출된다. 이 경우, 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍 중 일부는 온풍덕트(300)를 통해 플로어벤트(115)로 이동하여 온풍의 양을 증가시킬 수 있다.
디프모드 시, 디프로스트벤트(120)는 개방되고, 페이스벤트(119)는 폐쇄되며, 플로어벤트(115)는 폐쇄된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍은 디프로스트벤트(120)로 바로 토출된다. 이 경우, 일부 온풍이 온풍가이드배플(200)에 의해 막히지만 다른 벤트들이 폐쇄되어 있어 디프로스트벤트(120)로 토출되는 전체적인 온풍의 양에는 큰 영향을 주지 않는다.
정리하면, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 디프로스트벤트(120) 토출구와 난방용 열교환기가 마주하는 위치에 형성된 구조에 있어서, 온풍이 바로 디프로스트벤트(120)를 통해 토출되는 경우 디프로스트벤트 측 온도가 높아지는 문제를 해결한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 난방용 열교환기를 통과한 온풍이 바로 디프로스트벤트(120)로 토출되지 않고 냉풍유로 측으로 우회할 수 있도록 공기 흐름을 변경 가이드한다.
아울러, 히터 토출부에서 플로어벤트 토출구로 연결되도록 공조케이스 측면에 온풍덕트를 추가하여 온풍을 플로어벤트(118)로 유도한다. 따라서, 상하 온도차 문제를 해결하여 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지함으로써 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
온풍가이드배플(200)은 온풍유로 하류에서 플로어벤트 돌출 포켓부까지 연장되어 형성되어, 온풍가이드배플(200)의 단부와 온풍덕트(300)의 일측이 일부 구간 겹쳐진다. 따라서, 난방용 열교환기를 통과한 온풍은 온풍덕트(300) 측으로 안내되고, 안내된 온풍은 온풍덕트(300)의 결합부(310)인 입구를 통해 원활히 플로어벤트(118)로 안내될 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.
110: 공조케이스 111: 증발기
112: 템프도어 113: 실내컨덴서
114: 전열히터 115: 플로어도어
116: 벤트도어 117: 디프도어
118: 플로어벤트 119: 페이스벤트
120: 디프로스트벤트 121: 후석풍량도어
123: 공기유입구 124: 후석용벤트
200: 온풍가이드배플 210: 후석용템프도어
230: 수직격벽부 240: 수평연장부
300: 온풍덕트 310: 결합부

Claims (13)

  1. 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스에 난방용 열교환기 하류의 온풍을 플로어벤트 토출구로 유동하도록 하는 온풍덕트를 구비하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고,
    상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    플로어벤트의 토출구는 공조케이스의 측면에 형성되고,
    상기 온풍덕트는 공조케이스의 측면에 형성되어 난방용 열교환기 하류와 플로어벤트 토출구 사이를 연결하는 차량용 공조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 공조케이스는 난방용 열교환기와 디프로스트벤트 사이에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 냉풍유로 측으로 안내하는 온풍가이드배플을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기 하류의 온풍이 바로 디프로스트벤트로 토출되는 것을 막고 온풍을 플로어벤트로 안내하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 온풍가이드배플은 온풍덕트와 일부 구간 겹쳐지도록 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 온풍가이드배플은: 디프로스트벤트 토출구를 차량 전후 방향으로 구획하는 수직격벽부; 및 상기 수직격벽부에서 차량 후방으로 연장되는 수평연장부를 구비하는 차량용 공조장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어가 구비되고,
    상기 온풍덕트는 난방용 열교환기 하류와 플로어도어의 상류 쪽을 연결하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 온풍덕트는 공조케이스의 측면으로부터 측방향으로 돌출되게 결합되되, 온풍덕트와 공조케이스 사이의 결합부에 공기 유동 방향으로 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스는 난방용 열교환기와 디프로스트벤트 사이에 난방용 열교환기를 통과한 온풍을 냉풍유로 측으로 안내하는 온풍가이드배플을 구비하는 차량용 공조장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고,
    상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 공조케이스는 디프로스트벤트의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하고,
    상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기와 디프도어 사이를 적어도 일부 구간 막도록 횡 방향으로 연장 형성된 차량용 공조장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 공조케이스는 디프로스트벤트의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하고,
    상기 온풍가이드배플은 난방용 열교환기와 디프도어 사이에 횡 방향으로 연장되되, 온풍가이드배플의 일측 단부가 공조케이스의 내벽까지 연장되며 타측 단부는 냉풍유로를 향해 연장되어 디프로스트벤트 개구부에서 공조케이스 내측이 가려지는 차량용 공조장치.
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