KR890002121B1 - 자동차용 공기조화 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 구성도.
제 2 도는 위 구성도에 있어서의 뒷좌석 송풍장치를 자동차에 설치한 상태의 정면도.
제 3 도는 위 구성도의 뒷좌석 송풍장치의 계기판을 나타낸 정면도.
제 4 도는 위 구성도의 실시예에서 사용한 전기제어장치를 나타낸 블록도.
제 5 도는 위 실시예의 전기제어 장치에 있어서의 마이크로 컴퓨터의 제어작동을 나타낸 순서도.
제 6 도는 앞좌석용의 총합신호 T에 대한 주송풍기와 제 1 공기 혼합물의 제어특성을 나타낸 특성선도.
제 7 도는 뒷 좌석용 총합신호 S에 대한 뒷 좌석용 송풍기와 제 2 도 및 제 3 도의 공기혼합문의 제어특성을 나타낸 특성선도.
제 8 도는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 구성도.
제 9 도는 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 앞좌석용 공기조화장치 2 : 주통로
6 : 주송풍기 7 : 증발기
8 : 가열기코어 13 : 제 1 공기혼합문
19 : 뒷좌석 송풍장치 20 : 뒷좌석용 통로
21 : 뒷좌석용 송풍기 22 : 뒷좌석용 공기혼합실
23a -23c : 접속통로 24 : 제 2 공기혼합문
25 : 제 3 공기혼합문 56 : 제 4 공기혼합문
57 : 제 5 공기혼합문
본 발명은 자동차에 사용하는 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 앞좌석 공간과 뒷좌석 공간으로 분출하는 공기의 풍량 및 온도를 각기 따로따로 제어할 수 있는 공기조화 장치에 관한 것이다.
종래 이런 종류의 자동차용 공기조화 장치가 일본국 실개소 57-96013호 공보에 제안되어 있으나, 앞좌석과 뒷좌석에 각기 따로따로 공기조화장치를 마련하여 뒷좌석폭을 공기조화함에 있어 앞좌석 공기조화장치를 이용할 수 없으므로 낭비가 많기 때문에, 이 낭비를 없애기 위하여 일본국 특개소 58-7486호와 일본국 특개소 57-167819 호의 공보에 제안된 것으로서, 전자는 앞좌석 공기조화 장치의 주통로의 증발기 후류(後流)축을 간막이벽으로, 여러개 분할하여 각각에 가열기코어를 설치함과 동시에 각각의 가열기코어 전방에 공기혼합물을 설치하였으며 그리고, 후자는 주통로안에 하나의 가열기코어를 분할하되, 이 가열기코어의 후류측을 간막이 벽으로 2개의 통로로 분할하고, 이 2개의 통로에서의 공기 온도를 제어하기 위한 공기혼합문을 각기 가열기코어 전방에 마련한 구성으로 되어 있다.
그러나, 양자는 다같이 주통로안을 여러개로 분할하도록 하고 있으므로 통로 구성이 복잡하게 되고, 또, 통로의 수가 증가함에 따라서 각 분출구에서 분출되는 풍량이 감소하므로 예를들면 앞좌석폭에서 풍량의 비율이 증가하면 뒷좌석폭의 풍량이 부족하도록 되어 있으므로 풍량의 제어를 할 수 없게 되는 등의 결점이 있었다.
그래서, 본 발명은 통로 구성을 개선하여 보다 간단히 마련함과 동시에 앞좌석폭과 뒷좌석폭의 풍량을 따로따로 조정할 수 있는 자동차용 공기조화장치를 제공하려는 것이다.
그리고, 본 발명의 요지는 주통로에 주송풍기, 증발기 및 가열기코어가 배치되어서 조정된 공기를 앞좌석공간으로 분출하는 앞좌석 공기조화장치와 뒷좌석용 송풍기에 의하여 뒷좌석용 통로에 빨아들인 공기를 뒷좌석공간으로 분출하는 뒷좌석송풍 장치를 구비하고, 뒷좌석용 통로의 송풍기입구측에 뒷좌석용 공기혼합실을 마련하여, 이 뒷좌석용 공기혼합실과 주통로를 최소한 2개의 접속통로를 개재하여 접속한 다음 이 접속통로의 하나는 증발기와 가열기코어의 사이에서, 다른 하나는 가열기코어의 후류측에서, 각기 주통로에 개구하였으며, 나아가서 이 접속통로를 개재하여 뒷좌석용 공기혼합실에 도입하는 공기의 비율을 조정하는 조정수단을 마련한 것을 내용으로 하고 있다.
따라서, 앞좌석 공기조화 장치는 그대로 두고, 그 앞좌석 공기조화 장치에 뒷좌석 송풍장치를 최소한 2개의 접속통로를 개재하여 접속하면 되므로 통로 구성이 간단하고, 또, 뒷좌석 송풍장치에서의 풍량은 뒷좌석용 송풍기에 의하여 앞좌석 공기조화 장치와는 독립적으로 제어할 수 있으므로 상술한 바 과제를 달성할 수 있는 것이다.
다음에 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.
제 1 도에서 본 발명의 제 1 실시예를 나타내었는데, 앞좌석 공기조화 장치(1)는 주통로(2)를 지녔으며, 이 주통로(2)의 가장 상류측에는 내기입구(內氣入口)(3)와 외기입구(外氣入口)(4)가 2가닥으로 분할하는 형태로 형성되어서, 그 분할된 부분에 내의기전환도어(5)로 주통로(2)안으로 도입하여야 할 공기를 내기와 외기로 선택하도록 되어 있다.
주송풍기(6)는 주통로(2)내에 공기를 끌어넣어서 후류측으로 보내기 위한 것으로, 이 주송풍기(6)의 후류측에 증발기(7)와 가열기코어(8)가 차례로 설치되어 있다.
증발기(7)는 도면에 없는 압축기 등과 함께 냉방사이클을 구성하며, 이 증발기(7)를 통과하는 공기를 냉각하고 이 증발기(7)의 후방은 냉풍통로(9)로 되어 있다.
또, 가열기코어(8)는 마찬가지로 도면에 없는 엔진의 냉각수가 순환하는 온수사이클에 삽입되어, 그 가열기코어(8)를 통과하는 공기를 가열하는 것으로서, 냉풍통로(9)로 부터 분할 되어서 주통로(2)의 한쪽으로 편재하여 형성된 가열통로(10)에 배치되었으며 이 가열통로(10)의 반대쪽에는 마찬가지로 냉풍통로(9)에서 분할되어서 가열기코어(8)를 우회하는 바이패스통로(11)가 형성되어 있다. 그리고 그 가열통로(10)와 바이패스통로(11)와는 각각의 후류측의 주공기혼합실(12)에서 합류하도록 되어 있다.
가열기코어(8)의 전방에는 제 1 공기혼합문(13)이 설치되었으며, 이 제 1 공기혼합문(13)은 가열통로(10)를 통과하는 공기와 바이패스통로(11)를 통과하는 공기와의 비율을 그 위치에 따라서 조정하는 것으로, 가열기코어(8)에 공기를 전량 통과시키는 완전가열 위치에서 가열기코어(8)에 전혀 공기를 통과시키지 않고 전량을 우회시키는 완전냉각 위치까지 제 1 작동기(14)에 의하여 동작하도록 되어 있으며, 이 제 1 공기 혼합문(13)의 위치를 조정함에 따라 주공기혼합실(12)에서 혼합되는 공기의 온도가 제어되도록 되어 있다.
그리고 공기혼합실(12)에서 혼합된 공기는 앞좌석 벤트(Vent)분출구멍(15), 앞좌석 열기 분출구멍(16), 또는 제상(cefrost)분출구멍(17)으로 나누어져서 차실내의 앞좌석 공간으로 분출되며, 그 분출모우드(mode)가 앞좌석 모우드문(18a,18b)을 조작함에 따라 실시하도록 되어 있다.
뒷좌석 송풍장치(19)는 뒷좌석용 통로(20)에 공기를 빨아 들여서 후류측으로 보내는 뒷좌석용 송풍기(21)를 지니고 있다. 이 뒷좌석용 통로(20)의 뒷좌석용 송풍기(21)의 입구쪽에는 뒷좌석용 공기혼합실(22)설치되어 있다.
그리고, 이 뒷좌석용 공기혼합실(22)과 주통로(2)는 이 실시예에 있어서는 3개의 접속통로(23a-23c)를 개재하여 접속되어 있다. 그리고, 접속통로(23a)는 증발기(7)와 가열기코어(8) 사이의 냉풍통로(9)에 개구되어 있다.
또 접속통로(23b)(23c)는 각기 가열기코어(8)의 후류측에서 주통로(2)에 접속되어 있으나, 접속통로(23b)는 가열통로(10)의 출구 부분에 접속통로(23c)는 주공 기혼합실(12)의 후부에 각기 개구되어 있다.
또 접속통로(23a),(23b)에는 공기혼합문(24),(25)이 설치되어 있으며, 이 공기혼합문(24),(25)은 그 개구의 크기에 따라서 접속통로(23a),(23b)를 통과하는 공기량을 조정하는 것으로 제 2 작동기(26)에 따라 작동하도록 되어 있다.
나아가서, 뒷좌석용 공기혼합실(22)과 뒷좌석용 송풍기(21)의 사이에는 뒷좌석셔터(27)가 마련되었으며, 이 뒷좌석셔터(27)는 뒷좌석에 승무원이 없을 경우에는 도면에 없는 승무원 센서의 출력에 따라 제 3 작동기(28)의 작동으로 닫혀지며 앞좌석 공기조화장치(1)로 부터 뒷좌석공간으로 공기가 누출되는 것을 방지하도록 되어 있다.
그리고, 뒷좌석용 통로(20)는 뒷좌석용 송풍기(21)의 후류측에서 2가닥으로 분할되었으며, 그 분할된 부분에 뒷좌석 모우드문(29)이 설치되어 있고, 이 뒷좌석 모우드문(29)는 모우드레버(30)에 연결되었으며, 이 모우드레버(30)를 수동으로 작동함에 따라 분출모우드를 선택하도록 되어 있다.
또 제 2 도에서 보는 바와 같이, 그 분할된 한폭의 통로는 앞쪽좌석(31a).(31b)의 뒷면 중앙에 배치된 뒷좌석 중아밴트 분출구멍(32)을 개재하여 뒷좌석 공간으로 개구하였으며, 다른 통로는 다시금 좌우로 분할되어 앞쪽좌석(31a).(31b)의 뒷면 좌우에 배치된 뒤자석열기 분출구멍(33a).(33b)을 개재하여 뒷좌석 공간으로 개구하고 있다.
뒷좌석 중앙벤트 분출구멍(32)은 제 3 도에 표시한 바와 같이 뒷좌석 계기판(34)에는 모우드레버(30) 이외에 뒷좌석 온도설정기(35)와 뒷좌석 풍량설정기(36)가 마련되었으며, 뒷좌석 온도설정기(35)는 뒷좌석 공간의 온도를 전기신호로서 설정하고 뒷좌석 풍량설정기(36)는 뒷좌석 공간으로 분출하는 풍량을 마찬가지로 전기신호로서 설정하기 위한 것으로서, 뒷좌석용 송풍기(21)를 정지하는 오프모우드(OFF), 자동 제어하는 자동 모우드(AUTO) 및 고회전에서 고정하는 하이모우드(HI)의 어느 하나를 선택할 수 있도록 되어 있다.
더우기 제 1 도에 있어서의 (37)(38)은 제 1 또는 제 2 의 모우드센서를 뜻하며, 제 1 모드센서(37)는 냉풍통로(9)를 통과하는 공기의 온도를 제 2 모우드센서(38)는 뒷좌석용 통로(20)를 통과하는 온도를 각기 전기신호로서 검출하는 것이다.
제 4 도에서 주송풍기(60) 제 1 작동기(14), 뒷좌석용 송풍기(21) 및 제 2 작동기(26)를 제어하는 전기제어장치의 개략을 나타내었으며, 이 전기제어 장치는 마이크로 컴퓨터(39)를 지니고 있다. 이 마이크로 컴퓨우터(39)는 중앙처리장치 CPU, 등속호출기어장치 RAM, 판독 전용기억장치 ROM 및 입출력 포오트 I/O 등을 지닌 그 자체가 널리 알려진 것이다.
그리고, 이 마이크로 컴퓨터(39)에는 차실안의 앞좌석공간의 온도를 검출하는 앞좌석 온도센서(40)로 부터의 차내온도 Tr, 예를 들면 계기판 상부의 일사(日射)를 받는 위치에 마련되어서 앞좌석 공간으로 비쳐 들어오는 일사량을 검출하는 앞좌석 일사센서(41)로 부터의 일사량 Ts, 외기 온도를 검출하는 외기온도 센서(40)로 부터의 외기온도 Ta, 앞좌석 공간의 온도를 설정하는 앞좌석 온도설정기(43)로 부터의 설정온도 Td, 예를 들면 리이트레이의 일사를 받는 위치에 마련되어서 뒷좌석 공간으로 비쳐 들어오는 일사량을 검출하는 뒷좌석 일사센서(44)로 부터의 일상량 Ts', 차실안의 뒷좌석 공간의 온도를 검출하는 뒷좌석 온도센서(59)로 부터의 차내온도 Tr' 및 뒷좌석 온도 설정기(35)로 부터의 설정온도 Td' 및 모우드센서(37),(38)로 부터의 공기온도 Tm, Tm'가 다중교환장치(45)를 개재하여 선택되고, A/D 변환기(46)를 개재하여 디지탈신호에 변환되어서 입력된다.
그리고, 그와 같은 입력신호를 일정한 프로그램에 따라서 연산 처리하여 제어신호를 결정하며, 각 구동회로(47a-47d)를 개재하여 주송풍기(6), 제 1 작동기(14), 뒷좌석용 송풍기(21) 및 제 2 작동기(26)에 출력되어, 이 마이크로 컴퓨터(39)의 제어작동예를 제 5 도에서 순서도로서 나타내고 있다.
즉, 제 5 도에서 마이크로 컴퓨터(39)는 메인스위치가 닫혀지므로서 스텝(48)으로 부터 프로그램의 실행을 개시하고 다음의 스텝(49)에서 중앙처리장치 CPU의 내용을 클리어(Clear)하는 등의 초기설정을 하여 다음의 스텝(50)으로 나아간다.
이 스텝(50)에 있어서는 다중교환장치(45)에 선택신호를 출력하여 신호 Tr, Ts, Ta, Tm, Td를 입력하고 다음식에 따라서 앞좌석용의 총합신호 T를 연산한다.
T=(Tr-25)+K1(Ts-25)+K2(Ta-25)+
K3(Tm-Tmo)-K4(Td-25) ............(1)
단, K1-K4는 각 센서 또는 설정기의 이득(gain). Tmo는 모우드센서(37)의 기준치이다.
그리고, 다음의 스텝(51),(52)에 나아가서 (1)식에서 구한 총합신호 T에 대하여 주송풍기(6)의 회전수와 제 1 공기 혼합문(13)의 위치가 미리 판독전용기억장치 ROM에 기억되어 있는 제어특성(제 6 도 참조)이 되도록 제어신호를 연산하여 이 제어신호를 구동회로(47a),(47b)에 출력한다.
다음의 스텝(53)에 있어서는 다중교환장치(45)에 선택신호를 출력하여 신호 Tr', Ts', Tm', Td'을 입력하고 다음식에 따라서 뒷좌석용의 총합신 S에 연산한다.
S=(Tr'-25)+K1'(Ts'-25)+K3'(Tm'-Tmo')-K4'(Td'-25) ......(2)
단, K1' -K4'는 센서 또는 설정기의 이득, Tmo'는 모우드센서(38)의 기준치이다.
그리고, 다음 스텝(54), (55)으로 나아가서, (2)식에서 구한 총합신호 S에 대하여 뒷좌석용 송풍기(21)의 회전수와 제 2 및 제 3 공기 혼합문(24),(25)의 개구의 크기를 미리 판독전용 기억장치 ROM에 기억되어 있는 제어특성(제 7 도 참조)이 되도록 제어신호를 연산하고, 이 제어신호를 구동회로(47c),(47d)에 출력하여 재차스텝(50)이 귀환하는 그와 같은 제어를 순환 실시한다.
그리고, 제 6 도, 제 7 도에서 보는 바와 지금, 앞좌석 및 뒷좌석 공간의 열부하가 다같이 적다고 하면 총합신호 T,S의 값은 각기 정선으로 나타낸 TO,SO부근에 있으며, 주송풍기(6) 및 뒷좌석 송풍기(21)는 다같이 저속으로 회전하여 제 1 공기혼합문(13)는 중간보다도 약간 냉각측에 위치하고, 제 2 및 제 3 의 공기혼합문(24),(25)는 다같이 완전히 닫혀(제 1 도에서는 2점 쇄선으로 나타낸 위치)지게 된다. 따라서 앞좌석 공기조화장치(1)에 있어서는 주송풍기(6)에 의하여 빨려들어간 저속의 공기는 증발기(7)를 통과하여 냉각되며, 그 일부가 가열통로(10)의 가열기코어(8)를 통과하여 가열되고, 나머지는 바이패스통로(11)를 지나 주공기혼합실(12)에서 양자는 혼합되어서 온도조정이 되어 앞좌석 모우드문(18a),(18a)에서 선택된 어느 한 분출구(15)-(17)로 부터 앞좌석공간으로 분출하게 된다.
한편 뒷좌석 송풍장치(19)에 있어서는 제 2 및 제 3 공기혼합문(24),(25)의 완전히 닫혀져 있으므로, 제 3 접속통로(23c)만을 개재하여 빨려들어간 저속의 공기가 뒷좌석모우드문(29)에서 선택된 어느 한 분출구(32) 또는 (33a),(33b)로 부터 뒷좌석 공간으로 분출하게 된다.
이 경우 접속통로(23c)가 주공기혼합실(12)에 개구하였으며, 이 주공기혼합실(12)을 통과하는 공기만이 뒷좌석 송풍장치(19)에 도립되므로, 뒷좌석 공간으로 분출하는 공기온도는 앞좌석 공간으로 분출하는 온도와 같아진다.
그리고, 상술한 바와 같은 균형진 상태에서 예를 들면 뒷좌석 공간에만 햇볕이 비쳤다고 하면 뒷좌석 일사센서(44)로 부터의 일사검출치 Ts'가 증가하므로 뒷좌석용의 총합신호 S가 (2)식에 따라서 증가한다. 이 때문에 앞좌석 공기조화장치(1)의 작동상태는 변하지 않은채로 뒷좌석용 송풍기(21)의 회전수가 상승하여 제 3 공기혼합문(25)이 완전히 닫혀진채로 제 2 공기 혼합문(24)이 총합신호 S의 크기에 따라서 열리게 된다.
이에 따라, 뒷좌석용 공기혼합실(22)에 있어서는 주공기혼합실(12)과 같은 온도의 공기에 증발기(7)를 통과하여 냉각된 공기가 혼합되므로 풍량이 증가하여 온도가 저하한 공기가 뒷좌석 공간으로 분출하는 공기온도와 풍량이 증가하여 온도가 저하한 공기가 뒷좌석 공간으로 분출하는 공기온도가 풍량이 보정하게 된다.
제 8 도에서 본 발명의 제 2 실시예를 나타냈으며, 이 실시에는 제 1 실시예에 있어서의 제 2 및 제 3 공기혼합문(24),(25)을 삭제하는 대신에 제 4 공기 혼합문(56)을 제 1 및 제 2 의 접속통로(23a),(23b)가 뒷좌석용 공기혼합실(22)에 개구하는 부분에 설치한 것이다. 따라서 이 제 2 실시예에 있어서는 냉풍과 온풍과의 혼합을 하나의 공기혼합문(56)만으로 할 수 있으므로 부품점수를 적게할 수 있는 이점이 있다.
더우기 이 제 2 실시예에 제 3 접속통로(23c)는 기준이 되는 온도를 주공기혼합실(12)에서 혼합한 공기에 받아 넣기 위한 것으로서, 이 제 3 접속통로(23c)가 없더라도 뒷좌석 송풍장치(19)에 공기를 잡아넣는 것이 가능하게 되므로 이 접속통로(23c)를 설치하지 않더라도 좋다. 더우기, 그 밖에 다른 점에 대하여는 제 1 실시에와 마찬가지이기 때문에 같은 번호를 도면에 붙혀서 그 설명을 생략한다.
제 9 도에서 본 발명의 제 3 실시예에를 나타낸 것으로 제 2 실시예에서 접속통로(23c)의 일단이 주공기혼합실(12)에 접속되어 있음에 대하여 제 3 실시에는 접속통로(23c)의 일단이 앞좌석 가열 분출구멍(16)에 이르는 통로에 접속함과 동시에, 이 접속통로(23c)가 접속통로(23b)에 개구하는 부분에 제 5 공기혼합문(57)을 마련하고, 나아가서 이 공기혼합문(57)을 움직이는 제 4 작동기(58)을 마련한 것이다.
더우기 그 밖에 다른 점에 대하여는 제 1 또는 제 2 실시예와 마찬가지이기 때문에 같은 번호를 도면에 붙혀서 그 설명을 생략하였다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 뒷좌석 통로의 송풍기입구측에 뒷좌석용 공기혼합실을 마련하고, 이 뒷좌석용 공기혼합실과 주통로를 최소한 2개의 접속통로를 개재하여 접속하였으며, 이 접속통로의 하나는 증발기와 가열기코어의 사이에서, 다른 하나는 가열기코어의 후류측에서 각기 주통로에 개구되어 있으므로, 종래와 같이 주통로를 분할하지 않고 뒷좌석 공간의 공기조화를 가능하게 할 수 있고, 그 통로구성이 간단하게 되며 값싸게 할 수 있으며, 또 뒷좌석 송풍장치에는 뒷좌석용 송풍기가 마련되어 있으므로 뒷좌석공간으로 풍량이 앞좌석 공기 조화장치와는 독립하여 제어할 수 있어서 뒷좌석공간으로의 풍량이 부족하여지는 것을 방지하고 뒷좌석공간에 있어서의 쾌적한 공기조화를 할 수 잇다.
나아가서, 이 뒷좌석을 송풍기에 따라 뒷좌석용 공기 혼합실에서의 냉풍과 온풍의 혼합이 촉진되어 뒷좌석공간으로 분출하는 공기온도를 균일한 것으로 할 수 있는등의 효과를 성취한 것이다.
Claims (3)
- 차실내의 앞좌석 공간과 뒷좌석 공간으로 구분하고, 앞좌석 공간에 온도조절된 공기를 분출하는 앞좌석 공기조화장치(1)에는 주송풍기(6), 증발기(7) 및 가열기코어(8)가 배치된 주통로(2)와, 뒷좌석용 송풍기(21)에 의하여 뒷좌석용 통로(20)에 흡입된 공기를 뒷좌석 공간에 빨려들어오는 뒷좌석 송풍장치(19)를 비치한 자동차용 공기조화 장치에 있어서, 뒷좌석용 통로(20)의 뒷좌석 송풍기(21)입구측에 뒷좌석용 공기혼합실(22)을 마련하여,이 뒷좌석용 공기혼합실(22)과 주통로(2)를 2개 이상의 접속통로(23a-23b)를 개재하여 접속하였으며, 이 접속통로(23a)의 하나는 증발기(7)와 가열기코어(8)와의 사이에서, 다른 하나의 접속통로(23b)는 가열기코어(8)의 후류측에서 각기 주통로(2)에 개구하고, 이 접속통로(23a,23b)를 개재하여 뒷좌석용 공기혼합실(22)에 도입되는 공기의 비율을 조정하는 조정수단을 마련한 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화 장치.
- 제 1 항에 있어서, 조정 수단은 접속통로(23a-23b)의 각각에 마련된 여러개의 공기혼합문(13)(24)(25)(56)(57)를 지닌 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화 장치.
- 제 1 항에 있어서, 조정 수단은 접속통로(23a-23b)가 뒷좌석용 공기혼합실(22)에 개구되는 부분에 마련된 하나의 공기혼합문(56)을 지닌 것을 특징으로 하는 자동차용 공기조화 장치.
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