WO2013048107A2 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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WO2013048107A2
WO2013048107A2 PCT/KR2012/007747 KR2012007747W WO2013048107A2 WO 2013048107 A2 WO2013048107 A2 WO 2013048107A2 KR 2012007747 W KR2012007747 W KR 2012007747W WO 2013048107 A2 WO2013048107 A2 WO 2013048107A2
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WO
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air
passage
heater
regeneration
bypass passage
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PCT/KR2012/007747
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WO2013048107A3 (ko
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박수두
서정훈
이상기
김태완
정환명
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한라공조 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
    • B60H3/024—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only dehumidifying the air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
    • B60H2003/028—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control the devices comprising regeneration means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1032—Desiccant wheel

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly, to form a bypass passage for bypassing the cold and hot air passages while communicating with the dehumidifying portion of the dehumidification rotor in the lower part of the air conditioning case and the air passing through the bypass passage.
  • a regeneration passage for supplying the regeneration unit of the dehumidification rotor, and arrange one side of the heater on the bypass passage and the other side of the heater on the hot air passage to pass through the dehumidification part of the dehumidification rotor. It relates to a vehicle air conditioner for heating the dehumidified air passing through the passage to the heater and supplied to the regeneration unit of the dehumidification rotor to regenerate the dehumidification rotor.
  • the vehicle air conditioner is a vehicle interior that is installed for the purpose of securing the driver's front and rear view by removing the frost that is caught in the windshield during the rainy season or the winter, or by cooling or heating the interior of the car during the summer or winter season.
  • such an air conditioner is generally equipped with a heating device and a cooling device at the same time to selectively introduce the outside air or bet, the air is heated or cooled and blown into the vehicle interior to cool, heat or ventilate the interior of the vehicle.
  • the air conditioner includes a three piece type in which the three units are independently provided, and an evaporator unit and the heater core unit in the air conditioning case.
  • the semi-center type which is built-in and the blower unit is provided as a separate unit, and the center mounting type, in which all three units are built in the air conditioning case, can be roughly classified.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a conventional vehicle air conditioner, the air conditioner 1, the air inlet 11 is formed on one side and the defrost vent (opening degree is adjusted by the mode door 16 on the other side, respectively) 12) an air conditioning case 10 in which a face vent 13 and a floor vent 14 are formed; An evaporator (2) and a heater core (3) which are installed at predetermined intervals sequentially on the air passage in the air conditioning case (10); Is connected to the air inlet 11 of the air conditioning case 10 is composed of a blower 20 for blowing the inside or outside air.
  • the temperature control door to adjust the temperature by adjusting the opening degree of the cold air passage bypassing the heater core (3) and the hot air passage passing through the heater core (3) 15 is installed.
  • the mode door 16 performs various air discharge modes (vent mode, bi-level mode, floor mode, mix mode, defrost mode) while adjusting the opening degree of the corresponding vent.
  • the temperature control door 15 opens the cold air passage and closes the hot air passage. Accordingly, the air blown by the blower 20 is exchanged with the refrigerant flowing through the evaporator 2 while passing through the evaporator 2 to be changed to cold, and then a predetermined air discharge mode (vent mode, bi According to the level mode, the floor mode, the mix mode, and the defrost mode, the vehicle is discharged to the vehicle interior through the vent opened by the mode door 16, thereby cooling the vehicle interior.
  • vent mode a predetermined air discharge mode
  • the temperature control door 15 closes the cold air passage and opens the hot air passage. Accordingly, the air blown by the blower 20 is heat-exchanged with the cooling water flowing inside the heater core 3 while passing through the heater core 3 through the hot air passage after passing through the evaporator 2. After switching to, the vehicle interior is heated by being discharged into the vehicle interior through a vent opened by the mode door 16 in accordance with the predetermined air discharge mode.
  • the evaporator (2) cools the interior of the vehicle and, when the surface temperature of the evaporator (2) falls below the dew point of the indoor air, the air discharged through the evaporator (2). Dehumidification is also performed to remove moisture.
  • the cooling load of the evaporator 2 is composed of a sensible heat load associated with the dry bulb temperature difference of the inlet air and a latent heat load associated with the humidity difference, when the air conditioner is operated while the high temperature and high humidity outdoor air flows into the room. As latent heat load accounts for most, the cooling efficiency may be greatly reduced.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an air conditioner having a dehumidification rotor.
  • a dehumidification passage 44 and a regeneration passage 43 are formed between the blower 30 and the evaporator 41 in the air conditioning case 40.
  • one dehumidification rotor 45 is disposed to span, and a regeneration heater 46 is installed in the regeneration passage 44 in front of the dehumidification rotor 45. It is.
  • the outlet 44a of the regeneration passage 44 extends toward the outside of the vehicle so that all air passing through the regeneration passage 44 is discharged to the outside of the vehicle.
  • the regeneration heater 46 is operated at the same time as the dehumidification rotor 45 rotates.
  • the remaining air in the air passing through the blower device 30 flows into the regeneration passage 44 and is then dehumidified in the state of being heated by the regeneration heater 46. ) Through the area,
  • the surface of the dehumidification rotor 45 is regenerated in the original dry state to have a dehumidification capacity again.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to form a bypass passage for bypassing the cold and hot air passage while communicating with the dehumidifying part of the dehumidification rotor in the lower part of the air conditioning case, and the air passing through the bypass passage.
  • a regeneration passage for supplying the regeneration unit of the dehumidification rotor is formed, and one region of the heater is disposed on the bypass passage and the other region is disposed on the hot air passage, so that the bypass passage passes through the dehumidification portion of the dehumidification rotor.
  • the heater By heating the dehumidified air passing through the heater to the regeneration unit of the dehumidification rotor to regenerate the dehumidification rotor, the heater is divided into two regions without a separate heat source in regenerating the dehumidification rotor. It can reduce and reduce the overall size, and also heat the dehumidified air and use it for regeneration of the dehumidification rotor. Regeneration efficiency can be improved by removing more moisture (humidity) from the dehumidification rotor.In heating mode, the heated air flows through the bypass passage through the door installed in the communication chamber and flows into the hot air passage for heating performance.
  • a blower and an air inlet is formed on one side so that the air blown from the blower is introduced, a plurality of air outlets are formed on the other side to discharge the air, the air inlet
  • an air conditioning case having a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a heater is installed, between the air discharge port and the air discharge port, wherein the evaporator is located upstream of the evaporator in the air flow direction in the air conditioning case.
  • one side area is used as a dehumidification part for dehumidifying air flowing in the air conditioning case, and the other area is provided with a dehumidification rotor used as a regeneration part for drying and regenerating moisture adsorbed in the dehumidification part, and the cold air passage and the lower part of the hot air passage
  • a dehumidification rotor used as a regeneration part for drying and regenerating moisture adsorbed in the dehumidification part, and the cold air passage and the lower part of the hot air passage
  • One of the air passing through the dehumidifying part of the dehumidification rotor on the air conditioning case side A bypass passage for allowing air to bypass the cold air passage and the hot air passage, and a regeneration passage for supplying air passing through the bypass passage to the regeneration unit of the dehumidification rotor
  • the heater includes: the bypass passage and One region is disposed on the bypass passage so that the air flowing in the warm air passage is heated, and the other region is installed on the warm
  • the present invention is to form a bypass passage for bypassing the cold and hot air passage while communicating with the dehumidifying portion of the dehumidification rotor in the lower part of the air conditioning case and supplying the air passing through the bypass passage to the regeneration unit of the dehumidification rotor.
  • one side of the heater is disposed on the bypass passage and the other side of the heater is disposed on the hot air passage, and the dehumidified air passing through the dehumidifying part of the dehumidification rotor and passing through the bypass passage is transferred to the heater.
  • the air dehumidified in the dehumidification rotor is heated to the heater and used for regeneration of the dehumidification rotor, more moisture (humidity) can be removed from the dehumidification rotor, thereby improving regeneration efficiency.
  • the regeneration mode or the heating mode for supplying the heated air passing through the bypass passage to the regeneration passage or the hot air passage.
  • the exhaust mode in which the air inside the vehicle that has passed through the cold and hot air passages in the air conditioning case to the outside through the regeneration passage and the discharge passage is improved. Therefore, the interior of the vehicle can be maintained in a comfortable environment, and the marketability of the air conditioner having a dehumidification function can be improved.
  • the heated air flows through the bypass passage to the hot air passage, thereby improving heating performance and increasing air volume, thereby improving air conditioning performance.
  • the drain structure for discharging the condensate to the outside of the vehicle is utilized, thereby simplifying and miniaturizing the entire structure.
  • the dehumidified air passing through the dehumidifying part of the dehumidifying rotor bypasses the evaporator through the bypass passage, the flow resistance is reduced.
  • the heater is configured as an electric heating heater, and the electric heating heater is divided into two regions of the hot air passage side and the bypass passage side to turn on only the region requiring heating according to the air conditioning mode and turn off the region requiring no heating.
  • the electric heating heater is divided into two regions of the hot air passage side and the bypass passage side to turn on only the region requiring heating according to the air conditioning mode and turn off the region requiring no heating.
  • 1 is a configuration diagram showing a conventional vehicle air conditioner
  • Figure 2 is a block diagram showing an air conditioner having a conventional dehumidification rotor
  • FIG. 3 is a schematic view showing a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a blower and an air conditioning case are separated in a vehicle air conditioner according to the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a regeneration mode of the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a heating mode of the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a case in which a heater is configured as a heater core in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a case in which a heater is configured as an electric heating heater in a vehicle air conditioner according to the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a regeneration mode according to another embodiment of the door in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a heating mode according to another embodiment of the door in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an exhaust mode according to another embodiment of the door in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 12 is a partial perspective view illustrating a portion in which a heater and a door are installed in FIG. 9.
  • the vehicle air conditioner 100 As shown, the vehicle air conditioner 100 according to the present invention, the blower 170 having a blower 178 therein, and the air inlet on one side so that the air blown from the blower 170 is introduced
  • the air conditioner case 110 is formed and a plurality of air discharge ports are formed on the other side to discharge the introduced air, and a cold air passage P1 and a warm air passage P2 are formed between the air inlet port and the air discharge port.
  • the evaporator 101 is installed on the cold air passage (P1) and the heater 102 is installed on the hot air passage (P2) and spaced apart from each other in the interior of the air conditioning case 110, the evaporator (
  • the temperature control door is installed between the heater 101 and the heater 102 and adjusts the opening degree of the cold air passage P1 bypassing the heater 102 and the hot air passage P2 passing through the heater 102. 115).
  • the blower device 170 includes an intake duct 174 having internal and external air inlets 171 and 172 formed therein and an internal and external air conversion door 173 installed to open and close the internal and external air inlets 171 and 172 therein;
  • the scroll case 176 is coupled to the lower portion of the intake duct 174 and has a blower 178 installed therein.
  • One side of the scroll case 176 has a discharge portion 177 is formed to extend the air blown by the blower 178 to the air inlet 111 side of the air conditioning case 110.
  • a filter 175 is installed at an upper portion (upstream side) of the blower 178 in the blower 170 to prevent foreign substances from entering the dehumidifying rotor 120 to be described later.
  • the filter 175 is inserted between the intake duct 174 and the scroll case 176.
  • the filter 175 prevents foreign matter from entering the dehumidification rotor 120, thereby improving efficiency and durability of a dehumidifying material (not shown) in the dehumidification rotor 120.
  • the plurality of air discharge ports formed at the outlet side of the air conditioning case 110 may include a defrost vent 112 for discharging air toward the windshield of the vehicle and a face vent for discharging air toward the face of the front occupant. 113 and a floor vent 114 for discharging air toward the foot of the occupant are formed.
  • a plurality of mode doors 116 are installed in the air conditioning case 110 to open and close the defrost vent 112, the face vent 113, and the floor vent 114, respectively.
  • the drain portion 118 is formed to discharge the condensate generated on the surface of the evaporator 101 to fall to the outside of the vehicle.
  • the drain portion 118 extends downward through the air conditioning case 110 while passing through the bypass passage 130, the discharge passage 150, and the regeneration passage 140, which will be described later. At this time, the drain portion 118 penetrates without communicating with the bypass passage 130, the discharge passage 150, and the regeneration passage 140.
  • the cold air passage (P1) is formed in the section between the air discharge port from the position of the evaporator 101 in the air conditioning case 110, the hot air passage (P2) is the cold air passage (the rear side of the evaporator 101) Branched from P1), the heater 102 passes through the heater 102, and then joins the cold air passage P1 again.
  • the temperature control door 115 is installed at the point where the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2) is branched to adjust the opening degree of the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2), the cold air passage
  • the mixing zone MC is formed at the point where P1 and the hot air passage P2 join again, where the cold and hot air are mixed.
  • one side area of the evaporator 101 upstream (front side) with respect to the air conditioning case 110 dehumidifies air flowing in the air conditioning case 110.
  • the dehumidification rotor 120 used as the dehumidifying unit 121 and the regeneration unit 122 which dry-regenerates the moisture adsorbed by the dehumidifying unit 121 is installed.
  • the dehumidification rotor 120 is preferably installed in the section between the air inlet 111 of the air conditioning case 110 and the evaporator 101.
  • the interior of the air conditioning case 110 to the dehumidification unit region 110a and the regeneration unit region 110b for the dehumidification rotor 120.
  • the partition wall 117 which partitions is formed.
  • the partition walls 117 formed at the front and rear sides of the dehumidification rotor 120 are formed to extend from the lower surface of the air conditioning case 110 to the center of the dehumidification rotor 120, thereby.
  • the dehumidifying rotor 120 is installed in such a manner as to penetrate the partition wall 117.
  • the regeneration unit 122 of the dehumidifying rotor 120 is disposed on the lower side of the partition wall 117 and partitioned with the air passage in the air conditioning case 110, which flows in the air conditioning case 110.
  • the air does not pass directly, only the air passing through the bypass passage 130 and the regeneration passage 140 to be described later passes through the regeneration unit 122.
  • a dehumidifying material is provided in the dehumidifying rotor 120 to adsorb moisture contained in the air passing through the dehumidifying rotor 120.
  • the dehumidifying rotor 120 is formed in a cylindrical shape rotatably installed on the partition wall 117 side.
  • a support bracket (not shown) may be formed in the partition wall 117 to rotatably support the dehumidification rotor 120.
  • a motor (not shown) is installed inside the air conditioning case 110 to drive the dehumidification rotor 120 to rotate.
  • the motor may be fixed to the partition wall 117 to directly rotate the dehumidification rotor 120 or the motor may be installed in the air conditioning case 110 outside the dehumidification rotor 120 and then the dehumidification rotor ( The dehumidification rotor 120 may be rotated by connecting the motor 120 with a belt.
  • a part of air passing through the dehumidifying part 121 of the dehumidifying rotor 120 is partially cooled to the air conditioning case 110 at the lower part of the cold air passage P1 and the warm air passage P2.
  • bypass passage is provided in the lower portion of the air conditioning case 110 to supply the dehumidified air passing through the dehumidifying part 121 of the dehumidifying rotor 120 to the regeneration part 122 of the dehumidifying rotor 120. 130 and the regeneration passage 140 is formed.
  • the dehumidified air passing through the dehumidifying unit 121 of the dehumidifying rotor 120 bypasses the evaporator 101 through the bypass passage 130, thereby reducing the flow resistance.
  • the rear side air passage passage P2 the bypass passage 130, and the regeneration passage 140 of the heater 102 are provided.
  • the communication chamber 180 is formed to communicate.
  • the communication chamber 180, the inside of the air conditioning case 110, the rear side of the hot air passage (P2) of the heater 102, the bypass passage 130 and the regeneration passage 140 is in contact with both. It is formed at the position, and the rear side of the hot air passage (P2) of the heater 102 and the bypass passage 130 and the regeneration passage 140 to communicate.
  • the inlet 130a of the bypass passage 130 is formed to communicate with the air passage between the dehumidification rotor 120 and the evaporator 101
  • the outlet 130b of the bypass passage 130 is It is formed to communicate with the communication chamber 180.
  • the hot air communication hole 132 is formed to communicate.
  • the partition wall 133 in which the hot air communicating hole 132 is formed is a partition wall extending from the partition wall 131 partitioning the cold and hot air passages P1 and P2 and the bypass passage 130.
  • the outlet 130b of the bypass passage 130 and the inlet 140a of the regeneration passage 140 communicate with each other.
  • the regenerative communication hole 142 is formed.
  • the hot air communication hole 132 and the regeneration that are opened and closed by the door 160 are regenerated.
  • the communication hole 142 is required, when the door 160 is a sliding type door as shown in FIGS. 9 to 12, the regenerative communication hole 142 is omitted and only the hot air communication hole 132 is formed.
  • the door 160 directly opens and closes the hot air communicating hole 132, the bypass passage 130, and the regeneration passage 140.
  • the inlet 140a of the regeneration passage 140 is formed to communicate with the communication chamber 180, and the outlet 140b is formed to communicate with the front side of the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120. .
  • the dehumidified air passing through the dehumidifying unit 121 of the dehumidifying rotor 120 is supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidifying rotor 120 through the bypass passage 130 and the regeneration passage 140. It can be.
  • the air passing through the bypass passage 130 may be supplied to the rear side of the hot air passage (P2) side of the heater 102 through the communication chamber 180 and the hot air communication hole 132, and also Air passing through the cold and hot air passages P1 and P2 may be supplied to the regeneration passage 140 through the hot air communication holes 132 and the communication chamber 180.
  • the inlet 150a of the discharge passage 150 is formed to communicate with the rear side of the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120, and the outlet 150b is formed adjacent to the drain unit 118.
  • the outlet 150b of the discharge passage 150 extends in the same direction as the drain portion 118 while passing through the regeneration passage 140.
  • outlet 150b of the discharge passage 150 may be integrally formed on one side of the drain portion 118, or the outlet 150b of the discharge passage 150 may be formed in the drain portion 118. It can also be formed in a double tube structure around.
  • the heater 102 may use a heater core 103 or an electric heater 104.
  • the heater core 103 is a heat exchanger through which coolant of a vehicle engine flows, and connects a plurality of tubes 103b between a pair of tanks 103a, and radiates fins between the tubes 103b.
  • 103c) is installed and heated hot coolant circulates through the heater core 103 in the process of cooling the vehicle engine, and heats the air passing through the heater core 103.
  • the inlet and outlet pipe 103d is provided on the tank side of the heater core 103 so that the coolant is introduced and discharged.
  • the heater core 103 may be provided with a flow control heater core capable of controlling the flow rate of the cooling water passing through the plurality of tubes (103b).
  • the electric heater 104 is heated by receiving power from a vehicle battery, and is provided with a housing 104a which forms an appearance and a core part 104b which is installed inside the housing 104a and generates heat during power supply. And a controller 104e connected to one end of the core part 104b and controlling a voltage supplied to the core part 104b.
  • the core part 104b includes a heating rod 104c having a + terminal (not shown) and a PTC element (not shown), and a heating rod having a built-in terminal (not shown) and a PTC element (not shown).
  • 104c are alternately stacked, and the heat radiation fins 104d are interposed between the heating rods 104c.
  • each heating rod 104c is heated while being heated by the PTC element, and is heated to the heat radiation fins 104d. At this time, the air passing through each of the heat radiation fins (104d) of the core portion (104b) is to be heated.
  • controller 104e controls the voltage supplied to each of the heating rods 104c by using a pulse width modulation (PWM) control or a relay control method.
  • PWM pulse width modulation
  • the heater 102, one side region (102a) is disposed on the bypass passage 130 so as to heat the air flowing in the bypass passage 130 and the warm air passage (P2) and the other region ( 102b) is provided to be disposed on the warm air passage P2.
  • one region 102a of the heater 102 disposed on the bypass passage 130 is smaller than the other region 102b of the heater 102 disposed on the warm air passage P2. .
  • the dehumidified air passing through the dehumidifying unit 121 of the dehumidifying rotor 120 bypasses the evaporator 101 while passing through the bypass passage 130, and then, the heater 102 of the heater 102. Heated in the process of passing through one side region (102a), the heated air is supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 through the regeneration passage 140 to dry regeneration of the dehumidification rotor 120 Will be.
  • the air blown from the blower 170 is introduced into the air conditioning case 110 and passes through the dehumidifying unit 121 of the dehumidifying rotor 120 which is rotationally driven. Moisture contained in the air is adsorbed by the dehumidification rotor 120 to dehumidify. Subsequently, some of the air dehumidified while passing through the dehumidification rotor 120 passes through the evaporator 101 and then selectively passes through the heater 102 and is discharged into the interior of the vehicle, and some air is bypassed. It is introduced into the passage 130.
  • the dehumidified air introduced into the bypass passage 130 passes through the region 102a of the heater 102 disposed on the bypass passage 130 after bypassing the evaporator 101.
  • the heated air is supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 through the regeneration passage 140.
  • the heated air that has passed through the bypass passage 130 by the control of the door 160 may be supplied to the rear side of the hot air passage (P2) side of the heater (102).
  • the heated air supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 is transferred to the regeneration unit region 110b in a state in which moisture is adsorbed from the dehumidification unit region 110a in the air conditioning case 110.
  • the moisture adsorbed to the dehumidification rotor 120 is forcibly evaporated in the process, and then passes through the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 While humidified air is discharged to the outside through the discharge passage 150.
  • the dehumidification rotor 120 is regenerated in an original dry state to have a dehumidification capacity again.
  • the dehumidifying rotor 120 is continuously rotated in the dehumidifying unit region 110a and the regenerating unit region 110b in the air conditioning case 110 partitioned by the partition wall 117, so that the dehumidifying unit region The portion where the moisture is adsorbed while passing through 110a is regenerated by the heated air while passing through the regeneration portion 110b.
  • the heater 102 individually turns on and off one side region 102a disposed on the bypass passage 130 and the other side region 102b disposed on the warm air passage P2. ON, OFF) is configured to control.
  • the electric heater 104 is used as the heater 102 by controlling the single heater 102 to be divided into two regions so as to turn on only the region requiring heating and turn off the region that does not require heating according to the air conditioning mode. If you do, you can improve energy efficiency and save your vehicle battery.
  • control unit 104e of the electric heater 104 is one side region 102a disposed on the bypass passage 130 among the plurality of heating rods 104c arranged in the electric heater 104.
  • the heating rods 104c and the heating rods 104c of the other region 102b disposed on the hot air passage P2 are individually controlled on and off.
  • the other region 102b of the electric heating heater 104 disposed on the hot air passage P2 since the other region 102b of the electric heating heater 104 disposed on the hot air passage P2 does not need to be operated, the other region disposed on the hot air passage P2 ( The heating rods 104c of the 102b are turned off by blocking the voltage, and the voltage is supplied only to the heating rods 104c of the one side region 102a disposed on the bypass passage 130. ON) can improve energy efficiency.
  • controller 104e of the electric heater 104 controls the two regions of the electric heater 104 individually on and off by using a relay control method or a PWM control method.
  • the heater 103 is disposed on the tubes 103b of the one side region 102a and the hot air passage P2.
  • the cooling water flowing through the tubes 103b of the other side region 102b is individually turned on and off, thereby turning on only the region requiring heating and turning off the region that does not require heating according to the air conditioning mode. It can increase.
  • the hot air passage P2 In the communication chamber 180, the hot air passage P2, the bypass passage 130, and the regeneration passage 140 of the rear side of the heater 102 are selectively selected with respect to the communication chamber 180.
  • Door 160 for opening and closing is installed.
  • the door 160 may be configured of a flat type door shown in FIGS. 5 to 8 and a sliding type shown in FIGS. 9 to 12.
  • the door 160 is installed in the communication chamber 180 adjacent to the outlet 130b of the bypass passage 130.
  • the hot air communication hole 132 and the regenerative communication hole 142 are selectively opened and closed.
  • both the hot air communication hole 132 and the regeneration communication hole 142 may be opened.
  • the bypass passage 130 and the regenerative passage 140 communicate with each other so that the air passing through the bypass passage 130 is regenerated.
  • the hot air communicating hole 132 is opened, the bypass passage 130 and the hot air passage P2 communicate with each other so that the air passing through the bypass passage 130 flows toward the passage 140.
  • the heater 102 flows to the rear side hot air passage P2.
  • the door 160 has a rotation shaft 161 rotatably installed at the air conditioning case 110 and radially extended from a side surface of the rotation shaft 161 to reproduce the hot air communication hole 132.
  • the plate 162 is configured to open and close the communication hole 142.
  • the door 160 closes the hot air communication hole 132, the regeneration It operates to open the communication hole 142, that is, by operating to communicate the bypass passage 130 and the regeneration passage 140, so that some air of the dehumidified air passing through the dehumidification rotor 120 After entering the bypass passage 130 and heated while passing through one side region 102a of the heater 102, the regeneration passage through the regeneration communication hole 142 opened by the door 160. Is introduced into the 140 is supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidifying rotor 120. The heated air supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 passes through the dehumidification rotor 120 to dry and regenerate the dehumidification rotor 120 and is discharged to the outside through the discharge passage 150. .
  • the door 160 operates to open the hot air communication hole 132 and close the regenerative communication hole 142, that is, the bypass passage 130 and the door.
  • the hot air passage (P2) on the rear side of the heater (102)
  • some of the air passing through the dehumidification rotor (120) flows into the bypass passage (130) and then of the heater (102) Heated while passing through the one side region (102a), and then through the hot air communication hole 132 opened by the door 160 flows into the rear side hot air passage (P2) of the heater 102 is the air conditioning case
  • the hot air passage P2 of 110 is mixed with the flowing air and then discharged into the vehicle compartment.
  • the bypass passage 130 In addition, in the heating mode, all the air passing through the bypass passage 130 flows into the warm air passage (P2) side, thereby increasing the air volume, and the bypass for drying and regenerating the dehumidifying rotor 120.
  • the air heated by the heater 102 while passing through the passage 130 may be utilized as a heating source inside the vehicle, thereby improving heating performance.
  • the door 160 operates to open both the hot air communication hole 132 and the regeneration communication hole 142, that is, the rear side warm air of the heater 102 A part of the air passing through the dehumidification rotor 120 by operating the passage P2 and the regeneration passage 140 and simultaneously operating the mode door 116 to close the plurality of air outlets.
  • the air flows into the bypass passage 130, the air flows through the one side region 102a of the heater 102 and flows into the communication chamber 180, and the remaining air passes through the cold and hot air passages P1 and P2.
  • After passing through the flow to the communication chamber 180, and then flows into the regeneration passage 140 passes through the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120, the outside through the discharge passage 150 Discharged.
  • the space between the door 160 and the heater 102 for the exhaust mode is preferably so that the air flow on the hot air passage (P2) to smoothly flow to the regeneration passage 140.
  • the door 160 may be connected to the rear side warm air passage P2 of the heater 102 with respect to the communication chamber 180.
  • the bypass passage 130 and the regeneration passage 140 are selectively opened and closed to allow air to flow along the two specific passages communicated by the opening of the door 160 according to the air conditioning mode.
  • the door 160 is slidably installed in the communication chamber 180 and the hot air communication hole 132, the bypass passage 130, the outlet 130b, and the regeneration passage 140 according to the sliding position.
  • One side of the thin plate member 165 corresponding to the gear unit 164 of the gear shaft 163 is formed with a gear groove 165a meshing with the gear unit 164, the air conditioning case 110
  • An actuator (not shown) is installed on the outer surface of the gear shaft 163 to rotationally drive the gear shaft 163.
  • the thin plate member 165 slides in the communication chamber 180, and the hot air communication hole 132 and the bypass passage 130 exit ( 130b) and the regeneration passage 140 inlet 140a is selectively opened and closed.
  • the door 160 operates to close the hot air communication hole 132 to pass air passing through the bypass passage 130 to the regeneration passage.
  • the regeneration mode to flow to the side (140) (Fig. 9), and the door 160 operates to close the regeneration passage 140, the inlet 140a to pass the air passing through the bypass passage 130 to the heater (
  • the heating mode which flows to the rear side warm air passage P2 side of FIG. 102 (FIG. 10)
  • the door 160 operates to close the exit 130b of the bypass passage 130, and at the same time the said mode door ( 116 operates to close all of the plurality of air outlets 112, 113, and 114 to perform an exhaust mode (FIG. 11) for flowing air passing through the cold and hot air passages P1 and P2 toward the regeneration passage 140. do.
  • the regeneration mode may be performed.
  • the door 160 closes the hot air communication hole 132 such that the bypass passage 130 and the regeneration passage 140 communicate with each other, thereby dehumidifying the rotor 120.
  • Some of the dehumidified air that has passed through is introduced into the bypass passage 130 and then heated while passing through one side region 102a of the heater 102, and thereafter, the regeneration is passed through the communication chamber 180. Is introduced into the passage 140 is supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidifying rotor 120.
  • the heated air supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 passes through the dehumidification rotor 120 to dry and regenerate the dehumidification rotor 120 and is discharged to the outside through the discharge passage 150. .
  • the door 160 closes the inlet 140a of the regeneration passage 140 so that the bypass passage 130 and the rear side warm air passage P2 of the heater 102 communicate with each other.
  • some of the air passing through the dehumidification rotor 120 is introduced into the bypass passage 130 and then heated while passing through one side region 102a of the heater 102, and then the communication chamber.
  • After passing through the 180 and the hot air communication hole 132 into the hot air passage (P2) of the rear side of the heater 102 is mixed with the air flowing in the hot air passage (P2) of the air conditioning case 110 and the interior Is discharged.
  • the door 160 closes the bypass passage 130 and the outlet 130b so that the rear side hot air passage P2 of the heater 102 and the regeneration passage 140 communicate with each other.
  • the air passing through the dehumidification rotor 120 passes through the evaporator 101 and the heater 102 while passing through all of the cold and hot air passages P1 and P2, and thereafter, the hot air communication hole 132.
  • After passing through the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 is introduced into the regeneration passage 140 and the communication chamber 180, and is discharged to the outside through the discharge passage 150.
  • the plurality of air discharge ports 112, 113, and 114 are all closed by the mode door 116, and the blower 170 is switched to the internal air inflow mode.
  • the air inside the vehicle is supplied to the air conditioning case 110 by the blower 170, and the indoor air supplied to the air conditioning case 110 passes through a dehumidification rotor to cool and warm air passages ( P1, P2)-> the communication chamber 180-> regeneration passage 140-> discharge passage 150 is discharged to the outside of the vehicle, it is possible to forcibly ventilate the interior of the vehicle, to dry the evaporator 101 It is possible to increase the marketability of the air conditioning device having a dehumidification function as well as to maintain the interior of the car in a comfortable environment.
  • the heating mode all the air passing through the bypass passage 130 flows into the warm air passage (P2) side, thereby increasing the air volume, and the bypass to dry and regenerate the dehumidifying rotor 120.
  • the air heated by the heater 102 while passing through the passage 130 may be utilized as a heating source inside the vehicle, thereby improving heating performance.
  • the air conditioning apparatus 100 the control unit (not shown) for controlling the motor in accordance with the amount of air blown from the blower 170 to variably control the rotation speed (RPM) of the dehumidification rotor 120 It is provided.
  • RPM rotation speed
  • the dehumidifying efficiency of the dehumidifying rotor 120 has an optimum rotational speed having the maximum dehumidifying efficiency according to the amount of air passing through the dehumidifying material and the unit performance of the dehumidifying material.
  • the controller controls the dehumidification rotor 120 according to the amount of air blown from the blower 170, that is, the drive rotational speed (the number of stages) of controlling the blower 178. ) Can be achieved at maximum dehumidification efficiency.
  • the door 160 operates to close the hot air communication hole 132 so that the bypass passage 130 communicates with the regeneration passage 140.
  • 115 is to adjust the opening degree of the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2) according to the temperature control, the temperature control door 115 is a cooling mode for opening the cold air passage (P1) as shown in FIG. The case will be described as an example.
  • the dehumidification rotor 120 is rotated by a motor.
  • the heater 102 is the heater core 103
  • the engine coolant is circulated into the heater core 103
  • the heater 102 is the electric heater 104
  • the bypass passage Only the heating rods 104c of one side region 102a disposed on 130 are turned on and the heating rods 104c of the other region 102b disposed on the warm air passage P2 are turned off. To control it.
  • the air blown by the blower 170 flows into the air conditioning case 110, and then dehumidifies the dehumidifying rotor 120 while flowing the dehumidifying part region 110a in the air conditioning case 110. Passed through the portion 121, in this process moisture contained in the air is adsorbed to the dehumidification rotor 120 is dehumidified.
  • the dehumidified air passing through the dehumidification rotor 120 is cooled while passing through the evaporator 101 and then bypassed the heater 102 by the temperature control door 115. Then, the air is discharged into the vehicle interior through the air discharge port of the air conditioning case 110 according to the air discharge mode (face mode, floor mode, defrost mode, mix mode, bi-level mode) to cool the interior of the vehicle.
  • the air discharge mode face mode, floor mode, defrost mode, mix mode, bi-level mode
  • the remaining air of the dehumidified air passing through the dehumidification rotor 120 is introduced into the bypass passage 130 to bypass the evaporator 101, after which one side region 102a of the heater 102 is provided. It is heated while passing through). Subsequently, the air heated by the heater 102 while passing through the bypass passage 130 is introduced into the regeneration passage 140 through the communication chamber 180 to regenerate the regeneration unit of the dehumidification rotor 120. 122, and then, after the dry and regeneration of the dehumidification rotor 120 while passing through the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120 is discharged to the outside through the discharge passage 150.
  • the dehumidifying rotor 120 driven to rotate is dehumidified by adsorbing moisture from air passing through the dehumidifying part region 110a in the air conditioning case 110, and the bypass passage 130 and the regeneration passage 140.
  • the moisture absorbed by the heated air passing through the regeneration unit 110b in the air conditioning case 110 is forced to evaporate.
  • the dehumidification rotor 120 is regenerated in an original dry state to have a dehumidification capacity again.
  • the door 160 has the inlet 140a of the regeneration passage 140 such that the bypass passage 130 communicates with the rear side air passage P2 of the heater 102. It operates to close the, the temperature control door 115 is to close the cold air passage (P1) in the air conditioning case 110 and open the hot air passage (P2).
  • the dehumidification rotor 120 is rotated by a motor.
  • the heater 102 is the heater core 103
  • the engine coolant is circulated into the heater core 103
  • the heater 102 is the electric heater 104
  • the bypass passage when the heater 102 is the electric heater 104, the bypass passage.
  • the heating rod 104c of the one region 102a disposed on the 130 and the other region 102b disposed on the warm air passage P2 is controlled to be turned on.
  • the air blown by the blower 170 flows into the air conditioning case 110, and then dehumidifies the dehumidifying rotor 120 while flowing the dehumidifying part region 110a in the air conditioning case 110. Passed through the portion 121, in this process moisture contained in the air is adsorbed to the dehumidification rotor 120 is dehumidified.
  • the dehumidified air that has passed through the dehumidification rotor 120 passes through the evaporator 101, and then is disposed on the warm air passage P2 by the temperature control door 115.
  • the air discharge port of the air conditioning case 110 heated while passing through the other region 102b of the heater 102 and then opened according to the air discharge mode (face mode, floor mode, defrost mode, mix mode, bi-level mode). It is discharged into the vehicle interior through the heating the vehicle interior.
  • the remaining air of the dehumidified air passing through the dehumidification rotor 120 is introduced into the bypass passage 130 to bypass the evaporator 101, after which one side region 102a of the heater 102 is provided. It is heated while passing through). Subsequently, the air heated by the heater 102 while passing through the bypass passage 130 passes through the communication chamber 180 and the hot air communicating hole 132 to the rear side of the heater passage P2. As it is introduced into the hot air passage (P2) is mixed with the warm air flowing in the discharged into the vehicle interior, thereby improving the heating performance.
  • the door 160 has an outlet 130b of the bypass passage 130 such that the rear side hot air passage P2 of the heater 102 communicates with the regeneration passage 140.
  • the temperature control door 115 is preferably closed to open both the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2).
  • both the evaporator 101 and the heater 102 are turned off, and the rotation of the dehumidification rotor 120 is turned off by a motor. Is preferred.
  • the blower 170 is switched to the inlet mode, the mode door 116 closes all the plurality of air outlets of the air conditioning case 110 by the air blown through the blower 170 It does not enter the cabin again.
  • the air blown by the blower 170 flows into the air conditioning case 110, and then dehumidifies the dehumidifying rotor 120 while flowing the dehumidifying part region 110a in the air conditioning case 110. Pass through the unit 121.
  • the air passing through the dehumidification rotor 120 dries the evaporator 101 while passing through the evaporator 101, and then the cold air passage P1 opened by the temperature control door 115 and the warm air. It passes through the heater 102 of the passage P2.
  • the hot air communicating hole 132 and the communication chamber 180 is introduced into the regeneration passage 140 to be supplied to the regeneration unit 122 of the dehumidification rotor 120, thereafter, the dehumidification rotor ( Air passing through the regeneration unit 122 of the 120 is discharged to the outside through the discharge passage 150.
  • the interior of the vehicle is forcibly discharged to the outside to ventilate the room and the evaporator 101 is dried, thereby providing a comfortable environment in the vehicle interior.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 하부에 제습로터의 제습부와 연통하면서 냉,온풍통로를 바이패스하는 바이패스통로를 형성하고 상기 바이패스통로를 통과한 공기를 제습로터의 재생부로 공급하는 재생통로를 형성함과 아울러 가열기의 일측 영역은 바이패스통로상에 배치하고 타측 영역은 온풍통로상에 배치되게 설치하여, 상기 제습로터의 제습부를 통과하여 상기 바이패스통로를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기로 가열한 후 상기 제습로터의 재생부로 공급하여 제습로터를 재생하도록 함으로써, 상기 제습로터를 재생하는데 있어 별도의 열원 없이 상기 가열기를 두 영역으로 나누어 사용하므로 부품수 감소 및 전체크기를 줄일 수 있고, 아울러 제습된 공기를 가열하여 제습로터의 재생에 사용하므로 제습로터로부터 더 많은 수분(습기)을 제거할 수 있어 재생효율을 향상할 수 있으며, 난방모드시에는 연통챔버에 설치된 도어를 통해 바이패스통로를 통과하면서 가열된 공기를 온풍통로로 유동시켜 난방성능 향상 및 풍량을 증대시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 하부에 제습로터의 제습부와 연통하면서 냉,온풍통로를 바이패스하는 바이패스통로를 형성하고 상기 바이패스통로를 통과한 공기를 제습로터의 재생부로 공급하는 재생통로를 형성함과 아울러 가열기의 일측 영역은 바이패스통로상에 배치하고 타측 영역은 온풍통로상에 배치되게 설치하여, 상기 제습로터의 제습부를 통과하여 상기 바이패스통로를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기로 가열한 후 상기 제습로터의 재생부로 공급하여 제습로터를 재생하도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.
한편, 최근에는 탑승자의 필요에 따라 차량 실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치가 적용되고 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 구성도로써, 상기 공조장치(1)는, 일측에 공기유입구(11)가 형성되고 타측에는 각각 모드도어(16)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13), 플로어 벤트(14)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기통로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(20)로 구성된다.
그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로의 개도를 조절하여 온도를 조절하도록 온도조절도어(15)가 설치된다.
아울러, 상기 모드도어(16)는 해당 벤트의 개도를 조절하면서 다양한 공기 토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행하게 된다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로를 개방함과 아울러 온풍통로를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 상기 송풍장치(20)에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 소정의 공기 토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로를 폐쇄함과 아울러 온풍통로를 개방하게 된다. 이에 따라 상기 송풍장치(20)에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
상기의 공조장치(1)에서 상기 증발기(2)는, 차량 실내를 냉방시키는 작용과 함께, 증발기(2)의 표면온도가 실내공기의 이슬점 이하로 내려갈 때, 증발기(2)를 거쳐 토출되는 공기 중의 습기를 제거하는 제습작용도 함께 수행하게 된다.
이러한 상기 증발기(2)의 냉방부하는, 유입공기의 건구 온도차와 관련된 현열부하와, 습도차와 관련된 잠열부하로 이루어지는데, 고온 다습한 실외공기가 실내로 유입되는 상태에서 에어컨 가동시, 냉방부하 중 잠열부하가 대부분을 차지함으로써 냉방효율이 크게 저하되는 경우가 있다.
이처럼, 상기 종래의 공조장치(1)는, 습도가 높은 날씨에서 에어컨 작동시, 습기가 많이 함유된 공기가 증발기(2)를 바로 통과하게 됨으로써 냉방부하가 증대되어 냉방효율이 저하되며, 이러한 공기가 증발기(2)를 통과하여 냉각된 상태로 차실내로 유입될 경우 차실내의 쾌적성도 저하되는 문제가 있었다.
상기한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 제습처리를 위한 제습로터(45)가 설치된 공조장치가 개발되고 있다.
도 2는 제습로터를 갖는 공조장치를 나타낸 구성도로서, 간략히 설명하면, 송풍장치(30)와 공조케이스(40)내의 증발기(41) 사이에 제습통로(44) 및 재생통로(43)를 형성하고, 상기 제습통로(44) 및 재생통로(43)상에는 하나의 제습로터(45)를 걸쳐지게 설치하며, 상기 제습로터(45) 전방의 재생통로(44)내에는 재생히터(46)를 설치한 것이다.
이때, 상기 재생통로(44)의 배출구(44a)는 차량 외측방향으로 연장되어, 상기 재생통로(44)를 통과한 공기가 모두 차량 외부로 배출되게 된다.
이후, 제습이 필요할 경우, 상기 제습로터(45)가 회전함과 동시에 상기 재생히터(46)가 가동하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치(30)를 통과한 공기 중 일부 공기는 제습통로(43)측에 위치한 제습로터(45) 부위를 통과하면서 습기가 제거된 상태로 증발기(41)로 유동하게 되고, 이후 증발기(41)를 거치면서 냉각되고 히터코어(42)를 선택적으로 통과한 후 차실내로 공급되게 된다.
상기 송풍장치(30)를 통과한 공기 중 나머지 공기는 상기 재생통로(44)로 유입된 후, 상기 재생히터(46)에 의해 가열된 상태로 상기 재생통로(44)측에 위치한 제습로터(45) 부위를 통과하게 되는데,
이때, 상기 제습통로(43)에서 습기를 흡착한 상태의 제습로터(45) 부위가 상기 재생통로(44)측으로 회전하게 되므로, 상기 재생히터(46)에 의해 가열된 공기는 상기 제습로터(45)를 통과하면서 제습로터(45)에 흡착된 습기를 강제 증발시킨 후 재생통로(44)의 배출구(44a)를 통해 외부로 배출된다.
상기의 과정을 통하여 상기 제습로터(45)의 표면은 원래의 건조한 상태로 재생되어 다시 제습능력을 갖게 된다.
그러나, 상기 종래 기술은, 상기 제습로터(45)를 재생하기 위해 별도의 재생히터(46)를 설치해야 함에 따라 부품수가 증가함은 물론 공조장치의 전체크기도 증대되는 문제가 있다.
또한, 상기 제습로터(45)의 재생에 사용되는 공기를 무조건 외부로 배출함으로써, 풍량 감소로 인해 공조성능이 저하됨은 물론 난방모드시에 버리는 에너지가 많아 비효율적이고 난방성능 향상에 많은 어려움도 있었다.
그리고, 차실내의 환기와 같은 공조모드를 수행할 수 없어 차실내의 쾌적환 환경을 제공하기 어려운 문제도 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스의 하부에 제습로터의 제습부와 연통하면서 냉,온풍통로를 바이패스하는 바이패스통로를 형성하고 상기 바이패스통로를 통과한 공기를 제습로터의 재생부로 공급하는 재생통로를 형성함과 아울러 가열기의 일측 영역은 바이패스통로상에 배치하고 타측 영역은 온풍통로상에 배치되게 설치하여, 상기 제습로터의 제습부를 통과하여 상기 바이패스통로를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기로 가열한 후 상기 제습로터의 재생부로 공급하여 제습로터를 재생하도록 함으로써, 상기 제습로터를 재생하는데 있어 별도의 열원 없이 상기 가열기를 두 영역으로 나누어 사용하므로 부품수 감소 및 전체크기를 줄일 수 있고, 아울러 제습된 공기를 가열하여 제습로터의 재생에 사용하므로 제습로터로부터 더 많은 수분(습기)을 제거할 수 있어 재생효율을 향상할 수 있으며, 난방모드시에는 연통챔버에 설치된 도어를 통해 바이패스통로를 통과하면서 가열된 공기를 온풍통로로 유동시켜 난방성능 향상 및 풍량을 증대시킬 수 있고, 또한 재생모드 및 난방모드 뿐만 아니라 냉,온풍통로를 통과한 공기를 재생통로를 통해 외부로 배기하는 배기모드까지 수행할 수 있게 되어 제습 및 난방성능 향상은 물론 실내환기 및 증발기 건조가 가능한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송풍장치와, 상기 송풍장치로부터 송풍된 공기가 유입되도록 일측에 공기유입구가 형성되고, 타측에는 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구가 형성되며, 상기 공기유입구와 공기토출구의 사이에는 증발기가 설치되는 냉풍통로 및 가열기가 설치되는 온풍통로가 형성된 공조케이스를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스내의 공기유동방향으로 상기 증발기 상류측에는, 상기 공조케이스에 대해 일측 영역은 공조케이스내를 유동하는 공기를 제습하는 제습부로 사용되고, 타측 영역은 상기 제습부에서 흡착된 습기를 건조 재생하는 재생부로 사용되는 제습로터가 설치되고, 상기 냉풍통로 및 온풍통로 하부의 상기 공조케이스측에는, 상기 제습로터의 제습부를 통과한 공기 중 일부 공기가 상기 냉풍통로 및 온풍통로를 바이패스하도록 하는 바이패스통로 및 상기 바이패스통로를 통과한 공기가 상기 제습로터의 재생부로 공급되도록 하는 재생통로가 형성되며, 상기 가열기는, 상기 바이패스통로 및 온풍통로를 유동하는 공기를 가열할 수 있도록 일측 영역은 상기 바이패스통로상에 배치되고 타측 영역은 상기 온풍통로상에 배치되도록 설치되어, 상기 제습로터의 제습부를 통과하여 상기 바이패스통로를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기로 가열한 후 상기 제습로터의 재생부로 공급하여 제습로터를 재생하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 공조케이스의 하부에 제습로터의 제습부와 연통하면서 냉,온풍통로를 바이패스하는 바이패스통로를 형성하고 상기 바이패스통로를 통과한 공기를 제습로터의 재생부로 공급하는 재생통로를 형성함과 아울러 가열기의 일측 영역은 바이패스통로상에 배치하고 타측 영역은 온풍통로상에 배치되게 설치하여, 상기 제습로터의 제습부를 통과하여 상기 바이패스통로를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기로 가열한 후 상기 제습로터의 재생부로 공급하여 제습로터를 재생하도록 함으로써, 상기 제습로터를 재생하는데 있어 별도의 열원 없이 상기 가열기를 두 영역으로 나누어 사용하므로 부품수 감소 및 전체크기를 줄일 수 있다.
또한, 상기 제습로터에서 제습된 공기를 상기 가열기로 가열하여 제습로터의 재생에 사용하므로 제습로터로부터 더 많은 수분(습기)을 제거할 수 있어 재생효율을 향상할 수 있다.
그리고, 가열기의 후방측 온풍통로와 바이패스통로 및 재생통로를 연통시키는 연통챔버내에 도어를 설치함으로써, 상기 바이패스통로를 통과한 가열된 공기를 재생통로 또는 온풍통로로 공급하는 재생모드 또는 난방모드 뿐만 아니라 공조케이스내의 냉,온풍통로를 통과한 차실내 공기를 재생통로 및 배출통로를 통해 외부로 배기하는 배기모드까지 수행할 수 있게 되어, 제습 및 난방성능 향상은 물론 실내환기 및 증발기 건조가 가능하여 차실내를 쾌적한 환경으로 유지할 수 있고, 제습기능을 갖는 공조장치의 상품성도 높일 수 있다.
또한, 난방모드시에는 바이패스통로를 통과하면서 가열된 공기를 온풍통로로 유동시켜 난방성능 향상 및 풍량을 증대시킬 수 있고, 이로인해 공조성능을 향상할 수 있다.
그리고, 상기 제습로터의 재생부를 통과한 공기를 차량 외부로 배출하기 위한 배출통로의 출구 형성시, 응축수를 차량 외부로 배출하기 위한 드레인부 구조물을 활용하므로 전체 구조를 단순화하고 소형화가 가능하다.
또한, 상기 제습로터의 제습부를 통과한 제습된 공기는 상기 바이패스통로를 통해 상기 증발기를 바이패스하게 되므로 유동저항이 적게 걸리게 된다.
그리고, 상기 가열기를 전기가열식 히터로 구성함과 아울러 상기 전기가열식 히터를 온풍통로측과 바이패스통로측 두 영역으로 나누어 공조모드에 따라 가열이 필요한 영역만 온 시키고 가열이 필요없는 영역은 오프 시키도록 제어함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있고 차량 배터리도 절약할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타낸 구성도,
도 2는 종래의 제습로터를 갖는 공조장치를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 송풍장치와 공조케이스가 분리된 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 재생모드를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 가열기가 히터코어로 구성된 경우를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명 따른 차량용 공조장치에서 가열기가 전기가열식 히터로 구성된 경우를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 도어의 다른 실시예에 따른 재생모드를 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 도어의 다른 실시예에 따른 난방모드를 나타낸 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 도어의 다른 실시예에 따른 배기모드를 나타낸 단면도,
도 12는 도 9에서 가열기 및 도어가 설치된 부위를 나타낸 부분 사시도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 내부에 블로어(178)가 구비된 송풍장치(170)와, 상기 송풍장치(170)로부터 송풍된 공기가 유입되도록 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 유입된 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 상기 공기유입구와 공기토출구의 사이에는 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 서로 일정간격 이격됨과 아울러 상기 냉풍통로(P1)상에 설치되는 증발기(101) 및 상기 온풍통로(P2)상에 설치되는 가열기(102)와, 상기 증발기(101)와 가열기(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 가열기(102)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 상기 가열기(102)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(115)를 포함하여 구성된다.
상기 송풍장치(170)는, 상부에 내,외기유입구(171,172)가 형성되고 내부에는 상기 내,외기유입구(171,172)를 개폐하도록 내,외기 전환도어(173)가 설치된 인테이크 덕트(174)와, 상기 인테이크 덕트(174)의 하부에 결합됨과 아울러 내부에 블로어(178)가 설치된 스크롤케이스(176)로 구성된다.
상기 스크롤케이스(176)의 일측에는 상기 블로어(178)에 의해 송풍된 공기를 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측으로 송풍할 수 있도록 토출부(177)가 연장 형성된다.
또한, 상기 송풍장치(170)내의 블로어(178) 상부(상류측)에는 후술하는 제습로터(120)에 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 필터(175)가 설치된다.
상기 필터(175)는 상기 인테이크 덕트(174)와 스크롤케이스(176)의 사이에 삽입 설치된다.
이처럼, 상기 필터(175)는 상기 제습로터(120)에 이물질이 유입되는 것을 막아주어, 제습로터(120)내의 제습재(미도시) 효율 및 내구성을 향상하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)가 형성된다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114)를 각각 개폐하도록 복수개의 모드도어(116)가 설치된다.
한편, 상기 증발기(101) 하부의 공조케이스(110)측에는 상기 증발기(101)의 표면에서 발생하여 낙하하는 응축수를 차량 외부로 배출할 수 있도록 드레인부(118)가 형성된다.
상기 드레인부(118)는 후술하는 바이패스통로(130)와 배출통로(150) 및 재생통로(140)를 관통하면서 상기 공조케이스(110)의 하측방향으로 연장 형성된다. 이때, 상기 드레인부(118)는 상기 바이패스통로(130)와 배출통로(150) 및 재생통로(140)와 연통하지 않고 관통하게 된다.
한편, 상기 냉풍통로(P1)는 상기 공조케이스(110)내의 증발기(101) 위치에서부터 상기 공기토출구의 사이 구간에 형성되며, 상기 온풍통로(P2)는 상기 증발기(101)의 후방측 냉풍통로(P1)로부터 분기되어 상기 가열기(102)를 거친 후 다시 상기 냉풍통로(P1)와 합류되게 된다.
여기서, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 분기되는 지점에 상기 온도조절도어(115)가 설치되어 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하게 되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 다시 합류되는 지점에는 믹싱영역(MC)이 형성되어 이 곳에서 냉풍과 온풍이 혼합되게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 증발기(101) 상류측(전방측)에는, 상기 공조케이스(110)에 대해 일측 영역은 공조케이스(110)내를 유동하는 공기를 제습하는 제습부(121)로 사용되고, 타측 영역은 상기 제습부(121)에서 흡착된 습기를 건조 재생하는 재생부(122)로 사용되는 제습로터(120)가 설치된다.
상기 제습로터(120)는 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 상기 증발기(101)의 사이 구간에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 제습로터(120) 전,후방측에는, 상기 공조케이스(110)의 내부를 상기 제습로터(120)에 대한 제습부 영역(110a)과 재생부 영역(110b)으로 구획하는 구획벽(117)이 형성된다.
상기 제습로터(120)의 전,후방측에 형성된 구획벽(117)은, 각각 상기 공조케이스(110)내의 하부면에서부터 상기 제습로터(120)의 중심부위까지 연장되게 형성되며, 이로인해, 상기 제습로터(120)는 상기 구획벽(117)을 관통하여 걸쳐진 형태로 설치된다.
따라서, 상기 송풍장치(170)에서 송풍되어 공조케이스(110)내를 유동하는 공기가 상기 구획벽(117)의 상부측에 배치된 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하는 과정에서 공기 중에 포함된 습기가 상기 제습부(121)에 흡착되어 제습되게 되는 것이다.
한편, 상기 제습로터(120)의 재생부(122)는, 상기 구획벽(117)의 하부측에 배치되어 상기 공조케이스(110)내의 공기통로와 구획되므로 상기 공조케이스(110)내를 유동하는 공기가 직접적으로 통과하지 못하고, 후술하는 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 통과한 공기만 상기 재생부(122)를 통과하게 된다.
또한, 상기 제습로터(120)내에는 제습재가 구비되어 제습로터(120)를 통과하는 공기 중에 포함된 습기를 흡착하게 된다.
이러한 상기 제습로터(120)는 원통형으로 형성되어 상기 구획벽(117)측에 회전가능하게 설치된다. 이때, 상기 구획벽(117)에는 상기 제습로터(120)를 회전가능하게 지지하도록 지지브라켓(미도시)이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 제습로터(120)를 회전 구동하도록 모터(미도시)가 설치된다.
상기 모터는 상기 구획벽(117)에 고정되어 상기 제습로터(120)를 직접 회전시킬 수도 있고, 또는 상기 모터를 상기 제습로터(120) 외측의 공조케이스(110)내에 설치한 후 상기 제습로터(120)와 모터를 벨트로 연결하여 제습로터(120)를 회전시킬 수도 있다.
그리고, 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2) 하부의 상기 공조케이스(110)측에는, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 공기 중 일부 공기가 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)를 바이패스하도록 하는 바이패스통로(130) 및 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기가 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급되도록 하는 재생통로(140)가 형성된다.
즉, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 제습된 공기를 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급하기 위해 상기 공조케이스(110)의 하부에 상기 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 형성한 것이다.
이때, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 제습된 공기는 상기 바이패스통로(130)를 통해 상기 증발기(101)를 바이패스하게 되므로 유동저항이 적게 걸리게 된다.
또한, 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)측 공조케이스(110)내에는, 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)를 연통시키는 연통챔버(180)가 형성된다.
즉, 상기 연통챔버(180)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에서 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)가 모두 접하는 위치에 형성되어, 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)를 연통시키게 되는 것이다.
또한, 상기 바이패스통로(130)의 입구(130a)는 상기 제습로터(120)와 상기 증발기(101) 사이의 공기통로와 연통하도록 형성되고, 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)는 상기 연통챔버(180)와 연통하도록 형성된다.
아울러, 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 연통챔버(180) 사이의 격벽(133)상에는 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 연통챔버(180)를 연통시키도록 온풍연통공(132)이 형성된다. 이때, 상기 온풍연통공(132)이 형성된 상기 격벽(133)은 상기 냉,온풍통로(P1,P2)와 상기 바이패스통로(130)를 구획하는 격벽(131)으로부터 연장되는 격벽이다.
또한, 상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)를 구획하는 격벽(141)상에는 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)와 상기 재생통로(140)의 입구(140a)를 연통시키는 재생연통공(142)이 형성된다.
한편, 도 5 내지 도 8과 같이 상기 연통챔버(180)에 설치된 도어(160)가 플랫 타입(flat type) 도어일 경우에는 상기 도어(160)에 의해 개폐되는 상기 온풍연통공(132) 및 재생연통공(142)이 필요하지만, 도 9 내지 도 12와 같이 상기 도어(160)가 슬라이딩 타입(sliding type) 도어일 경우에는 상기 재생연통공(142)이 생략되고 온풍연통공(132)만 형성되어 상기 도어(160)가 온풍연통공(132)과 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 직접 개폐하게 된다.
그리고, 상기 재생통로(140)의 입구(140a)는 상기 연통챔버(180)와 연통하도록 형성되고, 출구(140b)는 상기 제습로터(120)의 재생부(122) 전방측과 연통하도록 형성된다.
따라서, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 제습된 공기가 상기 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 통해 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급될 수 있는 것이다.
물론, 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기는 상기 연통챔버(180) 및 온풍연통공(132)을 통해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)측으로 공급될 수도 있고, 또한 상기 냉,온풍통로(P1,P2)를 통과한 공기가 상기 온풍연통공(132) 및 연통챔버(180)를 통해 상기 재생통로(140)측으로 공급될 수도 있다.
그리고, 상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)의 사이에는, 상기 재생통로(140)를 통해 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 공기를 외부로 배출하도록 배출통로(150)가 형성된다.
상기 배출통로(150)의 입구(150a)는 상기 제습로터(120)의 재생부(122) 후방측과 연통하도록 형성되고, 출구(150b)는 상기 드레인부(118)와 인접하여 형성된다.
이때, 상기 배출통로(150)의 출구(150b)는 상기 재생통로(140)를 관통하면서 상기 드레인부(118)와 동일방향으로 연장 형성된다.
아울러, 상기 배출통로(150)의 출구(150b)는 상기 드레인부(118)의 일측에 일체로 형성할 수도 있고, 또는 상기 배출통로(150)의 출구(150b)를 상기 드레인부(118)의 둘레에 이중관 구조로 형성할 수도 있다.
이처럼, 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 공기를 차량 외부로 배출하기 위한 상기 배출통로(150)의 출구(150b) 형성시 상기 응축수를 차량 외부로 배출하기 위한 드레인부(118) 구조물을 활용하므로 전체 구조를 단순화하고 소형화가 가능한 것이다.
그리고, 상기 가열기(102)는, 히터코어(103)나 전기가열식 히터(104)를 사용할 수 있다.
상기 히터코어(103)는, 차량 엔진의 냉각수가 유동하는 열교환기로서, 한 쌍의 탱크(103a)의 사이에 복수개의 튜브(103b)를 연결하고, 상기 각 튜브(103b)의 사이에는 방열핀(103c)을 설치하여 구성되며, 차량 엔진을 냉각시키는 과정에서 가열된 뜨거운 냉각수가 상기 히터코어(103)를 순환하게 되고, 이때 상기 히터코어(103)를 통과하는 공기를 가열시키게 된다.
여기서, 상기 히터코어(103)의 탱크측에는 냉각수가 유입 및 배출되도록 입,출구파이프(103d)가 구비된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 히터코어(103)는 복수개의 튜브(103b)를 통과하는 냉각수의 유량제어가 가능한 유량제어용 히터코어가 설치될 수도 있다.
상기 전기가열식 히터(104)는, 차량 배터리로부터 전원을 공급받아 가열되는 것으로서, 외형을 형성하는 하우징(104a)과, 상기 하우징(104a)의 내측에 설치됨과 아울러 전원공급시 발열하는 코어부(104b)와, 상기 코어부(104b)의 일단부에 연결됨과 아울러 상기 코어부(104b)에 공급되는 전압을 제어하는 제어부(104e)로 이루어진다.
상기 코어부(104b)는, +터미널(미도시) 및 PTC소자(미도시)가 내장된 히팅로드(104c)와, -터미널(미도시) 및 PTC소자(미도시)가 내장된 히팅로드(104c)가 교대로 적층되고, 상기 각각의 히팅로드(104c) 사이에는 방열핀(104d)이 개재되어 구성된다.
따라서, 상기 제어부(104e)를 통해 상기 각 히팅로드(104c)의 +터미널과 -터미널에 전압이 공급되면, PTC소자가 발열하면서 각 히팅로드(104c)가 뜨거워져 방열핀(104d)에 전열되고, 이때 상기 코어부(104b)의 각 방열핀(104d)을 통과하는 공기가 가열되게 되는 것이다.
또한, 상기 제어부(104e)는, PWM(Pulse Width Modulation) 제어 또는 릴레이(Relay) 제어 방식을 이용하여 상기 각 히팅로드(104c)로 공급되는 전압을 제어하게 된다.
상기한 가열기(102)는, 상기 바이패스통로(130) 및 온풍통로(P2)를 유동하는 공기를 가열할 수 있도록 일측 영역(102a)은 상기 바이패스통로(130)상에 배치되고 타측 영역(102b)은 상기 온풍통로(P2)상에 배치되도록 설치된다.
이때, 상기 바이패스통로(130)상에 배치되는 가열기(102)의 일측 영역(102a)은, 상기 온풍통로(P2)상에 배치되는 가열기(102)의 타측 영역(102b) 보다 작은 것이 바람직하다.
따라서, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 제습된 공기는, 상기 바이패스통로(130)를 통과하면서 상기 증발기(101)를 바이패스 하게 되고, 이후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하는 과정에서 가열되며, 상기 가열된 공기는 상기 재생통로(140)를 통해 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급되어 제습로터(120)를 건조 재생하게 되는 것이다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 송풍장치(170)로부터 송풍된 공기는 상기 공조케이스(110)의 내부로 유입되어 상기 회전 구동되는 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하게 되고, 이 과정에서 공기중에 포함된 습기가 제습로터(120)에 흡착되어 제습된다. 계속해서, 상기 제습로터(120)를 통과하면서 제습된 공기 중 일부 공기는 상기 증발기(101)를 통과한 후 상기 가열기(102)를 선택적으로 거친 후 차실내로 토출되고, 일부 공기는 상기 바이패스통로(130)로 유입되게 된다.
상기 바이패스통로(130)로 유입된 제습된 공기는 상기 증발기(101)를 바이패스 한 후, 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하는 과정에서 가열되고, 상기 가열된 공기는 재생통로(140)를 통해 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된다. 물론, 상기 도어(160)의 제어에 의해 상기 바이패스통로(130)를 통과한 가열된 공기는 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)측으로 공급될 수도 있다.
계속해서, 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된 가열된 공기는, 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)에서 습기를 흡착한 상태에서 재생부 영역(110b)으로 회전된 상기 제습로터(120) 부위(재생부)를 통과하게 되고, 이 과정에서 상기 제습로터(120)에 흡착된 습기가 강제 증발되며, 이후 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과하면서 가습된 공기는 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출된다.
상기한 과정을 통해 상기 제습로터(120)는 원래의 건조한 상태로 재생되어 다시 제습능력을 갖게 되는 것이다.
즉, 상기 제습로터(120)는, 상기 구획벽(117)에 의해 구획된 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)과 재생부 영역(110b)에서 계속 회전하게 되므로, 상기 제습부 영역(110a)을 거치면서 습기를 흡착한 부위가 재생부 영역(110b)을 거치면서 가열된 공기에 의해 재생되는 과정을 반복하게 된다.
그리고, 상기 가열기(102)는, 상기 바이패스통로(130)상에 배치되는 일측 영역(102a)과, 상기 온풍통로(P2)상에 배치되는 타측 영역(102b)을 각각 개별적으로 온,오프(ON,OFF) 제어하도록 구성된다.
다시말해, 단일의 가열기(102)를 두 영역으로 나누어 공조모드에 따라 가열이 필요한 영역만 온 시키고 가열이 필요없는 영역은 오프 시키도록 제어함으로써, 전기가열식 히터(104)를 가열기(102)로 사용하는 경우 에너지 효율을 높일 수 있고 차량 배터리도 절약할 수 있는 것이다.
즉, 상기 전기가열식 히터(104)의 제어부(104e)는, 상기 전기가열식 히터(104)에 배열된 복수개의 히팅로드(104c) 중 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 일측 영역(102a)의 히팅로드(104c)들과 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 타측 영역(102b)의 히팅로드(104c)들을 각각 개별적으로 온,오프 제어하게 된다.
일예로, 최대 냉방모드시에는 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 전기가열식 히터(104)의 타측 영역(102b)은 작동시킬 필요가 없으므로, 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 타측 영역(102b)의 히팅로드(104c)들에는 전압을 차단하여 오프(OFF) 시키고, 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 일측 영역(102a)의 히팅로드(104c)들에만 전압을 공급하여 온(ON) 시킴으로써, 에너지 효율을 높일 수 있는 것이다.
또한, 상기 전기가열식 히터(104)의 제어부(104e)는 릴레이 제어방식 또는 PWM 제어방식을 이용하여 상기 전기가열식 히터(104)의 두 영역을 개별적으로 온,오프 제어하게 된다.
한편, 상기 가열기(102)로서 유량제어용 히터코어를 사용하는 경우에는, 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 일측 영역(102a)의 튜브(103b)들과 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 타측 영역(102b)의 튜브(103b)들을 각각 유동하는 냉각수를 개별적으로 온,오프 제어하여, 공조모드에 따라 가열이 필요한 영역만 온 시키고 가열이 필요없는 영역은 오프 시키도록 함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있다.
그리고, 상기 연통챔버(180)내에는, 상기 연통챔버(180)에 대해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)를 선택적으로 개폐하는 도어(160)가 설치된다.
상기 도어(160)는, 도 5 내지 도 8에 도시된 플랫 타입(flat type) 도어와, 도 9 내지 도 12에 도시된 슬라이딩 타입(sliding type)로 구성될 수 있다.
먼저, 도 5 내지 도 8에 도시된 플랫 타입 도어(160)를 설명하면, 상기 도어(160)는, 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)와 인접한 상기 연통챔버(180)내에 설치되어 상기 온풍연통공(132) 및 재생연통공(142)을 선택적으로 개폐하게 된다. 물론 상기 온풍연통공(132) 및 재생연통공(142)을 모두 개방할 수도 있다.
따라서, 상기 도어(160)가 상기 재생연통공(142)를 개방한 경우에는 상기 바이패스통로(130)와 재생통로(140)가 연통되어 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기가 상기 재생통로(140)측으로 유동하게 되고, 상기 온풍연통공(132)을 개방한 경우에는 상기 바이패스통로(130)와 온풍통로(P2)가 연통되어 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기가 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)로 유동하게 된다.
상기한 도어(160)는, 상기 공조케이스(110)측에 회전가능하게 설치되는 회전축(161)과, 상기 회전축(161)의 측면으로부터 반경방향으로 연장 형성되어 상기 온풍연통공(132)과 재생연통공(142)을 개폐하는 플레이트(162)로 구성된다.
따라서, 상기 도어(160)의 작동에 따른 공조모드를 설명하면, 재생모드시(냉방모드시)에는, 도 5와 같이, 상기 도어(160)가 온풍연통공(132)을 폐쇄하고, 상기 재생연통공(142)을 개방하도록 작동하는데, 즉, 상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)를 연통시키도록 작동함으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 일부 공기가 상기 바이패스통로(130)로 유입된 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열되고, 이후, 상기 도어(160)에 의해 개방된 재생연통공(142)을 통해 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된다. 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된 가열된 공기는 상기 제습로터(120)를 통과하면서 제습로터(120)를 건조 재생시킨 후 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출된다.
난방모드시에는, 도 6과 같이, 상기 도어(160)가 온풍연통공(132)을 개방하고, 상기 재생연통공(142)을 폐쇄하도록 작동하는데, 즉, 상기 바이패스통로(130)와 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)를 연통시키도록 작동함으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 공기 중 일부 공기가 상기 바이패스통로(130)로 유입된 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열되고, 이후, 상기 도어(160)에 의해 개방된 온풍연통공(132)을 통해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)로 유입되어 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(P2)를 유동하는 공기와 혼합된 후 차실내로 토출된다.
또한, 상기 바이패스통로(130)로 유동하는 공기가 상기 증발기(101)를 바이패스하게 되므로 유동저항이 적게 걸리게 된다.
아울러, 난방모드시에는 상기 바이패스통로(130)를 통과하는 공기가 모두 상기 온풍통로(P2)측으로 유입됨으로서, 풍량을 증대할 수 있고, 상기 제습로터(120)를 건조 재생시키기 위해 상기 바이패스통로(130)를 통과하면서 상기 가열기(102)에 의해 가열된 공기를 차실내 난방열원으로 활용하게 되어 난방성능을 향상할 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였지만, 배기모드시에는, 상기 도어(160)가 온풍연통공(132) 및 재생연통공(142)을 모두 개방하도록 작동하는데, 즉, 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 재생통로(140)를 연통시키도록 작동함과 동시에 상기 모드도어(116)가 상기 복수개의 공기토출구를 모두 폐쇄하도록 작동함으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 공기 중 일부 공기는 상기 바이패스통로(130)로 유입된 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하여 연통챔버(180)로 유동하게 되고, 나머지 공기는 상기 냉,온풍통로(P1,P2)를 통과하여 연통챔버(180)로 유동하며, 이후, 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 후, 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 배기모드를 위해 상기 도어(160)와 가열기(102)간의 간격을 이격하여 온풍통로(P2)측 공기가 재생통로(140)로 원활하게 유동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 9 내지 도 12에 도시된 슬라이딩 타입 도어(160)를 설명하면, 상기 도어(160)는, 상기 연통챔버(180)에 대해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어, 공조모드에 따라 상기 도어(160)의 개방에 의해 연통되는 상기 특정 두 개의 통로를 따라 공기가 유동하도록 하게 된다.
상기 도어(160)는, 상기 연통챔버(180)내에 슬라이딩 가능하게 설치됨과 아울러 슬라이딩 위치에 따라 상기 온풍연통공(132)과 상기 바이패스통로(130) 출구(130b) 및 상기 재생통로(140) 입구(140a)를 선택적으로 개폐하는 박판부재(165)와, 상기 연통챔버(180)내에 회전가능하게 설치됨과 아울러 상기 박판부재(165)를 구동할 수 있도록 상기 박판부재(165)의 일측면과 맞물리는 기어부(164)를 구비한 기어샤프트(163)로 이루어진다.
상기 기어샤프트(163)의 기어부(164)와 대응하는 상기 박판부재(165)의 일측면에는 상기 기어부(164)와 맞물리는 기어홈(165a)이 형성되어 있으며, 상기 공조케이스(110)의 외측면에는 상기 기어샤프트(163)를 회전 구동시키는 액츄에이터(미도시)가 설치된다.
따라서, 상기 기어샤프트(163)가 회전하게 되면, 상기 박판부재(165)가 상기 연통챔버(180)내에서 슬라이딩 작동하게 되면서, 상기 온풍연통공(132)과 상기 바이패스통로(130) 출구(130b) 및 상기 재생통로(140) 입구(140a)를 선택적으로 개폐하게 된다.
이때, 상기 도어(160)의 박판부재(165)가 상기 온풍연통공(132)을 폐쇄하게 되면 상기 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)가 연통하게 되고, 상기 박판부재(165)가 상기 재생통로(140)의 입구(140a)를 폐쇄하게 되면 상기 바이패스통로(130) 및 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)가 연통하게 되며, 상기 박판부재(165)가 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)를 폐쇄하게 되면 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2) 및 재생통로(140)가 연통하게 된다.
아울러, 상기 도어(160)의 작동에 따른 공조모드를 설명하면, 상기 도어(160)가 상기 온풍연통공(132)을 폐쇄하도록 작동하여 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기를 상기 재생통로(140)측으로 유동시키는 재생모드와(도 9), 상기 도어(160)가 상기 재생통로(140) 입구(140a)를 폐쇄하도록 작동하여 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기를 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)측으로 유동시키는 난방모드와(도 10), 상기 도어(160)가 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)를 폐쇄하도록 작동함과 동시에 상기 모드도어(116)가 상기 복수개의 공기토출구(112,113,114)를 모두 폐쇄하도록 작동하여 상기 냉,온풍통로(P1,P2)를 통과한 공기를 상기 재생통로(140)측으로 유동시키는 배기모드(도 11)를 수행하게 된다.
한편, 냉방모드시에는 상기 재생모드시와 같으며, 아울러 냉,난방모드와 관계없이 제습이 필요할 때에는 상기 재생모드를 수행하면 된다.
따라서, 재생모드시에는 도 9와 같이, 상기 도어(160)가 온풍연통공(132)을 폐쇄하여 상기 바이패스통로(130)와 재생통로(140)가 연통하게 됨으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 일부 공기가 상기 바이패스통로(130)로 유입된 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열되고, 이후, 상기 연통챔버(180)를 거쳐 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된다. 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급된 가열된 공기는 상기 제습로터(120)를 통과하면서 제습로터(120)를 건조 재생시킨 후 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출된다.
난방모드시에는 도 10과 같이, 상기 도어(160)가 재생통로(140)의 입구(140a)를 폐쇄하여 상기 바이패스통로(130)와 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)가 연통하게 됨으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 공기 중 일부 공기가 상기 바이패스통로(130)로 유입된 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열되고, 이후, 상기 연통챔버(180) 및 온풍연통공(132)을 거쳐 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)로 유입되어 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(P2)를 유동하는 공기와 혼합된 후 차실내로 토출된다.
배기모드시에는 도 11과 같이, 상기 도어(160)가 바이패스통로(130) 출구(130b)를 폐쇄하여 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 재생통로(140)가 연통하게 됨으로써, 상기 제습로터(120)를 통과한 공기는 모두 상기 냉,온풍통로(P1,P2)를 통과하게 되면서 증발기(101) 및 가열기(102)를 통과하게 되고, 이후, 상기 온풍연통공(132) 및 연통챔버(180)를 거쳐 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 후, 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 상기 배기모드시에는 상기 복수개의 공기토출구(112,113,114)가 모드도어(116)에 의해 모두 폐쇄되고, 상기 송풍장치(170)는 내기유입모드로 전환된다.
따라서, 상기 배기모드시에는 상기 송풍장치(170)에 의해 차실내 공기가 상기 공조케이스(110)로 공급되고, 상기 공조케이스(110)로 공급된 실내 공기는 제습로터를 거쳐 냉,온풍통로(P1,P2) -> 연통챔버(180) -> 재생통로(140) -> 배출통로(150)를 통해 차량 외부로 배출됨으로써, 차실내 공기를 강제 환기할 수 있고, 증발기(101)를 건조시킬 수 있어서 제습기능을 갖는 공조장치의 상품성을 높일 수 있음은 물론 차실내를 쾌적한 환경으로 유지할 수 있다.
한편, 난방모드시에는 상기 바이패스통로(130)를 통과하는 공기가 모두 상기 온풍통로(P2)측으로 유입됨으로서, 풍량을 증대할 수 있고, 상기 제습로터(120)를 건조 재생시키기 위해 상기 바이패스통로(130)를 통과하면서 상기 가열기(102)에 의해 가열된 공기를 차실내 난방열원으로 활용하게 되어 난방성능을 향상할 수 있다.
그리고, 상기한 공조장치(100)는, 상기 송풍장치(170)로부터 송풍되는 풍량에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 제습로터(120)의 회전수(RPM)를 가변 제어하는 제어부(미도시)가 구비된다.
즉, 상기 제습로터(120)의 제습재 효율은 제습재를 통과하는 풍량 및 제습재의 단품성능에 따라 최대의 제습 효율을 가지는 최적 회전수를 가지고 있다.
따라서, 제습재의 단품성능이 동일하다고 가정할 때, 상기 제어부는, 상기 송풍장치(170)로부터 송풍되는 풍량, 즉 상기 블로어(178)를 제어하는 구동 회전수(단수)에 따라 상기 제습로터(120)를 최적 회전수로 제어함으로써 최대의 제습 효율을 낼 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 하며, 편의상 슬라이딩 타입 도어(160) 구조인 도 9 내지 도 11을 참조하여 상기 도어(160)와 관련된 공조모드에 대해서만 설명하기로 한다.
가. 재생모드(최대냉방모드)
재생모드시는 도 9와 같이, 상기 도어(160)는 상기 바이패스통로(130)가 상기 재생통로(140)와 연통하도록 상기 온풍연통공(132)을 폐쇄하도록 작동하며, 상기 온도조절도어(115)는 온도조절에 따라 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)의 개도를 조절하게 되는데, 이하에서는 상기 온도조절도어(115)가 도 9와 같이 냉풍통로(P1)를 개방하는 냉방모드인 경우에 대해 일예로 설명한다.
아울러 상기 제습로터(120)는 모터에 의해 회전하게 된다.
또한, 상기 가열기(102)가 히터코어(103)일 경우에는 히터코어(103)의 내부로 엔진 냉각수가 순환하게 되고, 상기 가열기(102)가 전기가열식 히터(104)일 경우에는 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 일측 영역(102a)의 히팅로드(104c)들만 온(ON) 시키고 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 타측 영역(102b)의 히팅로드(104c)들은 오프(OFF) 시키도록 제어하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치(170)에 의하여 송풍되는 공기는, 상기 공조케이스(110)내로 유입된 후, 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)을 유동하면서 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하게 되고, 이 과정에서 공기중에 포함된 습기가 제습로터(120)에 흡착되어 제습된다.
계속해서, 상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 일부 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하면서 냉각된 후, 상기 온도조절도어(115)에 의해 상기 가열기(102)를 바이패스하게 되고, 이후 공기토출모드(페이스모드, 플로어모드, 디프로스트모드, 믹스모드, 바이레벨모드)에 따라 개방된 공조케이스(110)의 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.
상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 나머지 공기는, 상기 바이패스통로(130)로 유입되어 상기 증발기(101)를 바이패스하게 되고, 이 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열된다. 계속해서, 상기 바이패스통로(130)를 통과하면서 가열기(102)에 의해 가열된 공기는 상기 연통챔버(180)를 거쳐 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급되게 되고, 이 후, 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과하면서 제습로터(120)를 건조 재생시킨 후 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출되게 된다.
그리고, 상기 회전 구동되는 제습로터(120)는, 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)을 통과하는 공기로부터 습기를 흡착하여 제습하고, 상기 바이패스통로(130) 및 재생통로(140)를 통해 상기 공조케이스(110)내의 재생부 영역(110b)을 통과하는 가열된 공기에 의해 흡착된 습기를 강제 증발시키게 된다. 이러한 과정을 통해 상기 제습로터(120)는 원래의 건조한 상태로 재생되어 다시 제습능력을 갖게 된다.
나. 난방모드(최대난방모드)
난방모드시는 도 10과 같이, 상기 도어(160)는 상기 바이패스통로(130)가 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 연통하도록 상기 재생통로(140)의 입구(140a)를 폐쇄하도록 작동하며, 상기 온도조절도어(115)는 공조케이스(110)내 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로(P2)를 개방하게 된다.
아울러 상기 제습로터(120)는 모터에 의해 회전하게 된다.
또한, 상기 가열기(102)가 히터코어(103)일 경우에는 히터코어(103)의 내부로 엔진 냉각수가 순환하게 되고, 상기 가열기(102)가 전기가열식 히터(104)일 경우에는 상기 바이패스통로(130)상에 배치된 일측 영역(102a)과 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 타측 영역(102b)의 히팅로드(104c)들을 모두 온(ON) 시키도록 제어하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치(170)에 의하여 송풍되는 공기는, 상기 공조케이스(110)내로 유입된 후, 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)을 유동하면서 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하게 되고, 이 과정에서 공기중에 포함된 습기가 제습로터(120)에 흡착되어 제습된다.
계속해서, 상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 일부 공기는, 상기 증발기(101)를 통과한 후, 상기 온도조절도어(115)에 의해 상기 온풍통로(P2)상에 배치된 상기 가열기(102)의 타측 영역(102b)을 통과하면서 가열되고, 이후 공기토출모드(페이스모드, 플로어모드, 디프로스트모드, 믹스모드, 바이레벨모드)에 따라 개방된 공조케이스(110)의 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.
상기 제습로터(120)를 통과한 제습된 공기 중 나머지 공기는, 상기 바이패스통로(130)로 유입되어 상기 증발기(101)를 바이패스하게 되고, 이 후 상기 가열기(102)의 일측 영역(102a)을 통과하면서 가열된다. 계속해서, 상기 바이패스통로(130)를 통과하면서 가열기(102)에 의해 가열된 공기는 상기 연통챔버(180) 및 온풍연통공(132)을 통해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)로 유입되면서 상기 온풍통로(P2)를 유동하는 온풍과 혼합되어 함께 차실내로 토출되므로 난방 성능을 향상하게 된다.
다. 배기모드
배기모드시는 도 11과 같이, 상기 도어(160)는 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)가 상기 재생통로(140)와 연통하도록 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)를 폐쇄하도록 작동하며, 상기 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)를 모두 개방하는 것이 바람직하다.
상기 배기모드는 실내환기 또는 증발기(101)를 건조하는 모드이므로, 상기 증발기(101) 및 가열기(102)는 모두 오프(OFF) 되며, 상기 제습로터(120)의 회전도 모터에 의해 오프(OFF)되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 송풍장치(170)는 내기유입모드로 전환되고, 상기 모드도어(116)는 상기 공조케이스(110)의 복수개의 공기토출구를 모두 폐쇄하여 상기 송풍장치(170)를 통해 송풍되는 공기가 다시 차실내로 유입되지 않도록 하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치(170)에 의하여 송풍되는 공기는, 상기 공조케이스(110)내로 유입된 후, 상기 공조케이스(110)내의 제습부 영역(110a)을 유동하면서 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하게 된다.
계속해서, 상기 제습로터(120)를 통과한 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하면서 증발기(101)를 건조시킨 후, 상기 온도조절도어(115)에 의해 개방된 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)의 가열기(102)를 통과하게 된다.
이후, 상기 온풍연통공(132) 및 연통챔버(180)를 거쳐 상기 재생통로(140)로 유입되어 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급되게 되고, 이 후, 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 공기는 상기 배출통로(150)를 통해 외부로 배출되게 된다.
이처럼, 상기 배기모드시에는 차실내 공기를 강제로 외부로 배출하여 실내를 환기함과 아울러 상기 증발기(101)를 건조하게 되므로 차실내의 쾌적한 환경을 제공하게 되는 것이다.

Claims (15)

  1. 송풍장치(170)와,
    상기 송풍장치(170)로부터 송풍된 공기가 유입되도록 일측에 공기유입구(111)가 형성되고, 타측에는 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구가 형성되며, 상기 공기유입구(111)와 공기토출구의 사이에는 증발기(101)가 설치되는 냉풍통로(P1) 및 가열기(102)가 설치되는 온풍통로(P2)가 형성된 공조케이스(110)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 증발기(101) 상류측에는, 상기 공조케이스(110)에 대해 일측 영역은 공조케이스(110)내를 유동하는 공기를 제습하는 제습부(121)로 사용되고, 타측 영역은 상기 제습부(121)에서 흡착된 습기를 건조 재생하는 재생부(122)로 사용되는 제습로터(120)가 설치되고,
    상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2) 하부의 상기 공조케이스(110)측에는, 상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과한 공기 중 일부 공기가 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)를 바이패스하도록 하는 바이패스통로(130) 및 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기가 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급되도록 하는 재생통로(140)가 형성되며,
    상기 가열기(102)는, 상기 바이패스통로(130) 및 온풍통로(P2)를 유동하는 공기를 가열할 수 있도록 일측 영역(102a)은 상기 바이패스통로(130)상에 배치되고 타측 영역(102b)은 상기 온풍통로(P2)상에 배치되도록 설치되어,
    상기 제습로터(120)의 제습부(121)를 통과하여 상기 바이패스통로(130)를 통과하는 제습된 공기를 상기 가열기(102)로 가열한 후 상기 제습로터(120)의 재생부(122)로 공급하여 제습로터(120)를 재생하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)의 사이에는, 상기 재생통로(140)를 통해 상기 제습로터(120)의 재생부(122)를 통과한 공기를 외부로 배출하도록 배출통로(150)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 증발기(101) 하부의 공조케이스(110)측에는 상기 증발기(101)에서 발생하는 응축수를 외부로 배출하도록 드레인부(118)가 형성되고,
    상기 배출통로(150)의 출구(150b)는 상기 드레인부(118)와 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 드레인부(118)는, 상기 바이패스통로(130)와 배출통로(150) 및 재생통로(140)를 관통하면서 상기 공조케이스(110)의 하측방향으로 연장 형성되고,
    상기 배출통로(150)의 출구(150b)는 상기 재생통로(140)를 관통하면서 상기 드레인부(118)와 동일방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)측 공조케이스(110)내에는, 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)를 연통시키는 연통챔버(180)가 형성되고,
    상기 연통챔버(180)내에는, 상기 연통챔버(180)에 대해 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 바이패스통로(130) 및 상기 재생통로(140)를 선택적으로 개폐하는 도어(160)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 연통챔버(180) 사이의 격벽(133)상에는 온풍연통공(132)이 형성되고,
    상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)를 구획하는 격벽(141)상에는 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)와 상기 재생통로(140)의 입구(140a)를 연통시키는 재생연통공(142)이 형성되며,
    상기 도어(160)는, 상기 바이패스통로(130)의 출구(130b)와 인접한 상기 연통챔버(180)내에 설치되어 상기 온풍연통공(132) 및 재생연통공(142)을 선택적으로 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 연통챔버(180) 사이의 격벽(133)상에는 온풍연통공(132)이 형성되고,
    상기 도어(160)는, 상기 연통챔버(180)내에 슬라이딩 가능하게 설치됨과 아울러 슬라이딩 위치에 따라 상기 온풍연통공(132)과 상기 바이패스통로(130) 출구(130b) 및 상기 재생통로(140) 입구(140a)를 선택적으로 개폐하는 박판부재(165)와, 상기 연통챔버(180)내에 회전가능하게 설치됨과 아울러 상기 박판부재(165)를 구동할 수 있도록 상기 박판부재(165)의 일측면과 맞물리는 기어부(164)를 구비한 기어샤프트(163)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 복수개의 공기토출구를 개폐하는 모드도어(116)가 설치되고,
    상기 공조모드는, 상기 도어(160)가 상기 바이패스통로(130)와 상기 재생통로(140)를 연통시키도록 작동하여 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기를 상기 재생통로(140)측으로 유동시키는 재생모드와,
    상기 도어(160)가 상기 바이패스통로(130)와 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)를 연통시키도록 작동하여 상기 바이패스통로(130)를 통과한 공기를 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)측으로 유동시키는 난방모드와,
    상기 도어(160)가 상기 가열기(102)의 후방측 온풍통로(P2)와 상기 재생통로(140)를 연통시키도록 작동함과 동시에 상기 모드도어(116)가 상기 복수개의 공기토출구를 모두 폐쇄하도록 작동하여 상기 냉,온풍통로(P1,P2)를 통과한 공기를 상기 재생통로(140)측으로 유동시키는 배기모드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 재생통로(140)의 입구(140a)는 상기 연통챔버(180)와 연통하도록 형성되고, 출구(140b)는 상기 제습로터(120)의 재생부(122) 전방측과 연통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 제습로터(120)를 회전 구동하도록 모터가 설치되고,
    상기 공조장치(100)는, 상기 송풍장치(170)로부터 송풍되는 풍량에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 제습로터(120)의 회전수를 가변 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열기(102)는, 차량 엔진의 냉각수가 유동하는 히터코어(103)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열기(102)는, 차량 배터리로부터 전원을 공급받아 가열되는 전기가열식 히터(104)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 가열기(102)는, 상기 바이패스통로(130)상에 배치되는 일측 영역(102a)과, 상기 온풍통로(P2)상에 배치되는 타측 영역(102b)을 각각 개별적으로 온,오프 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스통로(130)상에 배치되는 가열기(102)의 일측 영역(102a)은, 상기 온풍통로(P2)상에 배치되는 가열기(102)의 타측 영역(102b) 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 제습로터(120) 전,후방측에는, 상기 공조케이스(110)의 내부를 상기 제습로터(120)에 대한 제습부 영역(110a)과 재생부 영역(110b)으로 구획하는 구획벽(117)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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