WO2016099078A1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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WO2016099078A1
WO2016099078A1 PCT/KR2015/013556 KR2015013556W WO2016099078A1 WO 2016099078 A1 WO2016099078 A1 WO 2016099078A1 KR 2015013556 W KR2015013556 W KR 2015013556W WO 2016099078 A1 WO2016099078 A1 WO 2016099078A1
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intake
door
air
intake duct
vehicle
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PCT/KR2015/013556
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이준민
김석
김영인
김용식
원승식
정재오
조중원
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한온시스템 주식회사
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    • B60H2001/007—Manufacturing or assembling

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly, to a vehicle air conditioner to form a bet suction port on the side of the cylindrical intake duct and the side of the cylindrical intake door, respectively to suck the bet in the outdoor air inlet mode.
  • An air conditioner of a vehicle is a device for cooling or heating an interior of a vehicle by introducing air outside the vehicle into a vehicle interior or by heating or cooling in a process of circulating air in the vehicle interior, and an evaporator for cooling in the interior of the air conditioning case. And a heater core for heating and selectively blows the air cooled or heated by the evaporator or the heater core to the respective parts of the vehicle interior using a blowing mode switching door.
  • the air conditioner includes a three-piece type in which the three units are independently provided, the evaporator unit and the heater core unit are built in the air conditioning case, and the blower unit is Semi-center type is provided as a separate unit, and all three units can be divided into a center mounting type that is built in the air conditioning case.
  • FIGS. 1 and 2 One example of such a center mounting type vehicle air conditioner is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the center mounting type vehicle air conditioner 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes an air conditioning case 10 having a blower 20 installed at an inlet side and a plurality of air outlets 12 formed at an outlet side; An evaporator (2) and a heater core (3) embedded in the air conditioning case (10); At least one temperature control door 14 for adjusting the opening degree of the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2) in the air conditioning case 10 and a plurality of mode doors for adjusting the opening degree of each air outlet (12) ( 13) is made.
  • the blower 20 includes a scroll case 21 provided at an inlet side of the air conditioning case 10, a centrifugal fan 25 rotatably installed inside the scroll case 21, and Intake duct 30 is provided on one side of the scroll case 21 and formed with internal and external air inlets 31 and 32 which are opened and closed by the intake door 33, and a scroll case facing the intake duct 30.
  • Inlet ring 22 formed on one side of 21 and guiding air introduced through internal and external air inlets 31 and 32 to the inside of centrifugal fan 25, and driving the centrifugal fan 25. It consists of a motor 27 which is installed on the opposite side of the inlet ring 22 of the scroll case 21.
  • the blower 20 the intake door 33 in the bet flow inlet mode to open the bet inlet 31, only the inlet flows in, in the outside air inlet mode to open the outside air inlet 32 so that only the outside air flows in do.
  • an air filter 35 is installed inside the intake duct 30 to remove foreign substances contained in the air.
  • the intake door 33 is configured in a flat type (flat type), wherein the rotation axis of the intake door 33 is disposed in a direction perpendicular to the rotation axis of the centrifugal fan (25).
  • the air conditioner 1 has a low pressure inside the centrifugal fan 25 due to the rotation of the centrifugal fan 25. Air is sucked in the axial direction of the centrifugal fan 25 through the inlet ring 22 and blown in the radial direction of the centrifugal fan 25, and the blower air is air-conditioned through the outlet 23 of the scroll case 21. Discharged into the case 10.
  • the air discharged into the air conditioning case 10 is cooled while passing through the evaporator 2, and then the heater core 3 is bypassed by the temperature adjusting door 14 to flow in a cold air state. Or it is heat-exchanged with warm air while passing through the heater core (3), and then is discharged into the vehicle cabin through the air discharge port 12 that is opened in accordance with the air conditioning mode to cool and heat the room.
  • the above-described conventional blower 20 has a problem in that a lot of power is required to increase heating performance when the heater is operated in cold weather such as winter. That is, in cold weather, such as winter season, while maintaining the interior of the vehicle in the heating state is usually set to the fresh air inflow mode so that frost does not occur on the window glass, according to the cold air outside the vehicle through the fresh air inlet 32 accordingly There is a problem in that a lot of power required to heat the room and the heating performance is reduced.
  • the intake door 33 is configured to improve the heating performance by introducing a portion of the bet in the outside air inflow mode, referring to FIG. 3, the intake door
  • the auxiliary bet passage 33a is formed in 33, and the auxiliary shaft 34 which opens and closes the auxiliary bet passage 33a is provided in the rotating shaft 33b of the intake door 33.
  • the auxiliary door 34 closes the auxiliary internal passage 33a in the internal air inflow mode, and the auxiliary internal passage 33a by negative pressure generated by the operation of the centrifugal fan 25 in the external air inflow mode. ) Will open. Therefore, when the heater is operated in the outdoor air inflow mode, the outdoor air introduced through the outdoor air inlet 32 and the internal air introduced through the auxiliary internal air passage 33a are mixed and introduced into the air conditioning case 10, which is necessary for heating. In addition to saving power, heating performance can be improved.
  • An object of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems is to form a bet suction inlet on the side of the cylindrical intake duct and the side of the cylindrical intake door, respectively to suck the bet in the outside air inlet mode, the bet suction in the outside air inlet mode
  • a separate part In order to reduce the manufacturing process and manufacturing cost, there is no need to add a separate part, and through the recess formed on the outer circumferential surface of the intake door, the suction amount of the outside and the inside can be adjusted. Accordingly, to provide a vehicle air conditioning apparatus that can improve the cooling, heating performance.
  • the present invention for achieving the above object is provided on the inlet side of the air conditioning case and the inside of the scroll case and the centrifugal fan is installed, coupled to one side of the scroll case in the axial direction of the centrifugal fan and the internal and external air inflow
  • the air conditioning apparatus for a vehicle comprising an intake duct formed with an outdoor air inlet, and an intake door rotatably installed within the intake duct through a rotating shaft to open and close the internal and external air inlets.
  • the inner and outer air inlets are formed on the outer circumferential surface spaced apart in the circumferential direction, and the intake door forms an opening in the cylindrical door part to open and close the inner and outer air inlets according to the rotation angle.
  • the intake door When the intake side of the figure and the intake side of the intake duct the intake door so as to be drawn into the interior of the door of a duct outside the figure, each is characterized in that the suction port is formed through.
  • the present invention by forming a bet suction inlet on the side of the cylindrical intake duct and the side of the cylindrical intake door, respectively to suck the bet in the inlet mode, there is no need to add a separate part for the bet suction in the inlet mode Manufacturing process and manufacturing cost can be reduced.
  • the intake door and the intake duct are formed by forming a support rib for fixing and supporting the rotating shaft of the cylindrical intake door, and a support formed on the inner circumferential surface of the intake duct to support the rotatable shaft of the intake door. In addition to preventing misassembly between the liver, it is easy to find the exact position of the intake door can improve the assembly.
  • the brace strength of the support is improved by the shielding plate of the misassembly preventing means, and the stud of the intake door is caught by the support within the door operating range, so that the intake door is operated by the operating force or the air volume of the actuator. Out of range can also be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a conventional vehicle air conditioner
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a case where a bet inlet structure is installed in an intake door in a conventional vehicle air conditioner;
  • FIG. 4 is a perspective view showing the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • Figure 5 is a side view showing a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an intake duct in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing an intake duct and an intake door in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an intake door in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 9 is a side view as viewed from the opening side of the intake duct in FIG. 7, FIG.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of an intake duct and an intake door in which an erroneous assembly preventing means is formed in a vehicle air conditioner according to the present invention
  • FIG. 11 is a perspective view showing an intake door formed with a means for preventing misassembly in a vehicle air conditioner according to the present invention
  • FIG. 12 is a side view as viewed from the opening side of the intake duct in FIG. 10, FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • the vehicle air conditioner 100 As shown, the vehicle air conditioner 100 according to the present invention, the air conditioning case 110, a blower 130 provided on the inlet 111 side of the air conditioning case 110, and the air conditioning case ( It consists of an evaporator 101 and a heater core 102 installed in the internal air passage of 110.
  • the inlet 111 of the air conditioning case 110 is connected to the discharge port 133 of the blower 130, the outlet 112 is formed in plurality to discharge the air to each part of the vehicle interior.
  • the outlet 112 is changed in position or number depending on the vehicle.
  • the mode door 125 is installed at the outlet 112 of the air conditioning case 110 to adjust the opening degree of the outlet 112 according to the air discharge mode.
  • the evaporator 101 and the heater core 102 are installed to be spaced apart from each other in the air passage between the inlet 111 and the outlet 112 of the air conditioning case 110.
  • a temperature control door 120 is installed between the evaporator 101 and the heater core 102 in the air conditioning case 110.
  • the temperature control door 120 adjusts the opening degree of the passage bypassing the heater core 102 and the passage passing through the heater core 102, and passes through the evaporator 101 and then the heater core 102.
  • the temperature is controlled by adjusting the amount of the cold air bypassing the mixed air and the warm air passing through the heater core 102.
  • the temperature control door 120 and the mode door 125 is driven through the drive means 160.
  • the arm 161 is coupled to the rotation shaft of the mode door 125, the pin 161a is provided at one end, the air conditioning case
  • the cam 162 is rotatably coupled to an outer surface of the 110 and has a slot 162a formed to slidably engage the pin 161a of the arm 161.
  • the arm 161 drives the mode door 125 while cam-moving along the shape of the slot 162a.
  • the cam 162 is operated by an actuator (not shown) or a wire (not shown).
  • the driving means of the temperature control door 120 is also the same as the mode door 125.
  • the blower 130 is a scroll case 131 connected to an inlet 111 side of the air conditioning case 110 and a centrifugal fan 132 rotatably installed in the scroll case 131.
  • An intake duct 140 coupled to one side of the scroll case 131 in the axial direction of the centrifugal fan 132, and formed with internal and external air inlets 141 and 142 so as to introduce internal and external air, and the intake duct. It is rotatably installed in the interior of the 140 is composed of an intake door 150 for opening and closing the internal and external air inlet (141, 142).
  • the blower 130 is configured in the upper side of the evaporator 101 of the air conditioning case 110, the scroll case 131 may be formed integrally with the air conditioning case 110.
  • the intake duct 140 is coupled to one side of the scroll case 131, and a motor 132a for driving the centrifugal fan 132 is coupled to the other side.
  • the intake duct 140 is formed in a cylindrical shape, that is, in the cylindrical structure, one side of the axial opening is opened by the circular opening 143, and the other side 144 is closed.
  • the air inlet 145 to be described later is formed on the closed side 144 of the intake duct 140.
  • one side opening 143 of the intake duct 140 is coupled to the scroll case 131 side.
  • the inner and outer air inlets 141 and 142 are formed on the outer circumferential surface of the intake duct 140 to be spaced apart in the circumferential direction.
  • the air inlet 141 is formed on the outer circumferential surface of the intake duct 140 corresponding to the position of the pair of door plates 153a and 153b to be described later, that is, two are formed at intervals of 180 degrees.
  • One outside air inlet 142 is formed on the outer circumferential surface of the intake duct 140, and is formed as a single between the pair of inside air inlets 141 on the outer circumferential surface of the intake duct 140.
  • two internal air inlets 141 are formed in the 180 degree direction from the center of the intake duct 140, and one external air inlet 142 is formed in the 90 degree direction.
  • the support 146 is rotatably supported on the inner circumferential surface of the opening 143 of the intake duct 140 to rotatably support one side rotation shaft 151a of the intake door 150.
  • one side rotation shaft 151a of the intake door 150 is rotatably coupled to the support 146, and the other side rotation shaft 151b is rotatable to the closed side 144 of the intake duct 140. To be combined.
  • the support 146 may include a boss portion 146a rotatably supporting one side rotation shaft 151a of the intake door 150, an outer circumferential surface of the boss portion 146a, and an opening portion of the intake duct 140. 143) a plurality of connecting ribs 146b for connecting the inner circumferential surface.
  • the plurality of connecting ribs 146b are formed at intervals of 120 degrees, and the boss portion 146a is spaced inward from the opening 143 of the intake duct 140 by the connecting ribs 146b. Spaced apart.
  • the intake door 150 may be rotatably installed in the intake duct 140, and the rotation shafts 151a and 151b of the intake door 150 may have the same direction as the rotation shaft of the centrifugal fan 132. It is installed to open and close the internal and external air inlets (141, 142).
  • the intake door 150 is a cylindrical door, and the opening 154 is formed on the outer circumferential surface of the cylindrical door part 153 to open and close the inner and outer air inlets 141 and 142 according to the rotation angle.
  • the intake door 150 is spaced apart from each other in a radial direction with respect to the rotation shafts 151a and 151b of the intake door 150 to form the cylindrical door part 153.
  • the side plate 156 is connected to one end and the other side rotation shaft 151b is formed.
  • the support ribs 152 formed on the inner circumferential surface of the cylindrical door part 153 fix the one side rotation shaft 151a.
  • the pair of door plates 153a and 153b are each formed in an arc shape.
  • the support ribs 152 include a first rib 152a having a “V” shape connected to an inner side surface of the one side door plate 153a toward one side rotation shaft 151a, and the other side door plate 153b.
  • the second rib 152b of the "V" shape is connected to the inner side of the rotating shaft 151a, and the one side where the first rib 152a and the second rib 152b meet.
  • the rotating shaft 151a protrudes in the axial direction.
  • the intake door 150 has the opening 154 formed between the pair of door plates 153a and 153b in the circumferential direction.
  • one end of the pair of door plates 153a and 153b is connected and supported by the side plate 156, and the other end of the pair of door plates 153a and 153b is connected and supported by the reinforcing table 158. .
  • the reinforcing rod 158 is formed at a position spaced apart from the end of the other end of the pair of door plates (153a, 153b).
  • the pair of door plates 153a and 153b close the inside inlet 141 and the opening 154 opens the outside air inlet 142 in the outside air inlet mode.
  • one of the pair of door plates 153a and 153b closes the outside air inlet 142 and the opening 154 opens the inlet 141 so that the bet flows in. will be.
  • an insertion groove 147 is formed around the opening 143 of the intake duct 140, and the insertion groove 147 is formed at the other end of the pair of door plates 153a and 153b.
  • a protruding support portion 153c rotatably inserted and supported is formed.
  • one end of the pair of door plates 153a and 153b is connected to each other by the side plate 156 and closed, but the other ends of the pair of door plates 153a and 153b are not connected to each other for air flow. Are open. Therefore, when the inside air inlet 141 or the outside air inlet 142 is closed by the pair of door plates 153a and 153b, air may leak through the other ends of the pair of door plates 153a and 153b. However, by forming a protruding support portion 153c at the other end of the pair of door plates 153a and 153b and inserting it into the insertion groove 147 formed around the opening 143 of the intake duct 140, the air leaks. You can prevent it.
  • the width of the insertion groove 147 is referred to as "c” and the thickness of the protruding support portion 153c inserted into the insertion groove 147 is referred to as "d"
  • the ratio of d / c satisfies 0.65 to 0.75. It is desirable to.
  • the ratio of b / a is 0.72, and the ratio of d / c is 0.70.
  • the intake door 150 is opened while minimizing the deterioration of cooling and heating performance due to air leakage.
  • the operating force for operating is also reduced, so that the operation force when operating the intake door 150 with the controller can be smoothly operated.
  • the intake duct may allow the outside of the intake duct 140 to be sucked into the inside of the intake door 150 when the outside air inlet mode 142 is opened by the intake door 150.
  • Inner air suction holes 145 and 157 are formed through the side surface 144 of the 140 and the side surface 156 of the intake door 150, respectively.
  • the intake air inlet 157 of the intake door 150 is formed through the side plate 156 of the intake door 150,
  • the intake air inlet 145 of the intake duct 140 is formed through the side surface 144 of the intake duct 140 facing the side plate 156 of the intake door 150.
  • two air inlet 145 of the intake duct 140 is formed in a 180 degree direction with respect to the rotation shaft 151b of the intake door 150 and corresponds to the pair of air inlet 141. It is preferably formed in position.
  • the air intake 157 formed in the side plate 156 of the intake door 150 may be formed on both side plates 156 on the basis of the rotation shaft 151b, or one side plate 156, respectively. Can also form only.
  • the opening 154 of the intake door 150 opens the outdoor air inlet 142, and the pair of door plates 153a and 153b close the internal air inlet 141.
  • Side plates 156 connecting the pair of door plates 153a and 153b are positioned to close the air intake 145 of the intake duct 140.
  • the intake air inlets 157 formed in the side plate 156 and the intake air inlets 145 formed in the side surface 144 of the intake duct 140 coincide with each other, the intake air inlets 145 and 157 are opened, thereby causing the outside air.
  • a certain amount of bet is sucked through the bet suction ports 145 and 157.
  • the air inlet 157 formed in the side plate 156 and the air inlet 145 formed in the side surface 144 of the intake duct 140 coincide and open, and in the air inlet mode.
  • the side plate 156 of the intake door 150 is outside the air intake 145 of the intake duct 140, and the air intake 145 is opened.
  • cylindrical door part 153 of the intake door 150 has an outer circumferential surface of one end of the cylindrical door part 153 in which the air intake port 157 is located to adjust the air intake amount sucked into the air intake port 157.
  • the recessed part 155 recessed inwardly is formed.
  • the recess 155 is formed by recessing the outer circumferential surface of the cylindrical door portion 153 in a plane, that is, the outer circumferential surfaces of the pair of door plates 153a and 153b constituting the cylindrical door portion 153, respectively.
  • the recessed portion is recessed inward to form the recess 155.
  • the recess 155 is not formed in the entire length of the cylindrical door portion 153 in the axial direction, and is formed only from a end portion of the cylindrical door portion 153 to a predetermined section.
  • the outside air sucked into the outside air inlet 142 and the bet sucked into the inside air intake ports 145 and 157 in the outside air inflow mode can be adjusted.
  • the stepped recess 155 may adjust the opening area of the air intake 145 of the intake duct 140 as well as the air intake 157 of the intake door 150.
  • the intake amount of the bet sucked through the intake air inlets 145 and 157 may be adjusted, and as a result, the intake air amount through the inlet air inlet 142 and the intake air intake through the intake air inlets 145 and 157 may be adjusted.
  • the air intake amount 70% the air intake amount 30%.
  • the air intake opening 157 formed in the intake door 150 is smaller than the air intake opening 145 formed in the intake duct 140.
  • the intake door 150 is driven through the driving means 170.
  • the driving means 170 is rotatably coupled to a side surface of the intake duct 140 and has an arm 172 having a pin (not shown) at one end thereof, and a rotation shaft 151b of the intake door 150. It is composed of a cam 171 is coupled to the slot 171a is formed so that the pin of the arm 172 is slidingly coupled.
  • the driving means 170 drives the cam 171 by operating the arm 172. That is, when the arm 172 is rotated by a predetermined angle, while the pin of the arm 172 is moved along the slot 171a of the cam 171, the cam 171 is also rotated by a predetermined angle while the intake door ( 150).
  • the arm 172 may be operated through a wire (not shown) or an actuator (not shown). However, the arm 172 may be operated by a wire in the structure of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the intake duct and the intake door in which the misassembly preventing means is formed
  • FIG. 11 is a perspective view of the intake door in which the misassembly preventing means is formed
  • FIG. 12 is a side view of the intake duct viewed from FIG. 10.
  • the support 146 of the intake duct 140 and the support rib 152 of the intake door 150 may be misassembled to prevent misassembly between the intake door 150 and the intake duct 140.
  • Preventing means 180 is formed.
  • the misassembly preventing means 180 is formed to protrude in the axial direction to the support rib 152 and includes one of a plurality of regions A, B, and C divided by the plurality of connection ribs 146b.
  • the stud 182 is formed to connect the connecting ribs 146b in the uninserted regions B and C of the plurality of regions A, B, and C, so that the stud 182 is not inserted. It consists of a shielding plate 181 which prevents it from being inserted in (B, C).
  • the stud 182 is inserted into and disposed in one region A of the three regions A, B, and C divided by the three connecting ribs 146b, and the other two regions B, C are disposed.
  • the shield plate 181 is formed.
  • the one region A into which the stud 182 is inserted is placed in the operating range of the intake door 150.
  • the shielding plate 181 is formed so as to connect the respective connecting ribs 146b in the regions B and C where the stud 182 is not inserted, but is also connected to the outer circumferential surface of the boss portion 146a.
  • the stud 182 is formed only on one rib of the first and second ribs 152a and 152b of the support rib 152. In the drawing, the stud 182 is formed in the second rib 152b.
  • a reinforcing rib 183 for forming the stud 182 is formed inside the second rib 152b having a “V” shape, and the stud 182 is formed on a side surface of the reinforcing rib 183. Is formed to protrude a predetermined length in the axial direction.
  • the stud 182 of the intake door 150 is caught by the connecting rib 146b of the support 146 within the door operating range, so that the intake door 150 actuates or the amount of air flow of the actuator (not shown). It is also possible to prevent the deviation of the operating range by.
  • the stud 182 may further improve the out-of-operation range of the intake door 150.
  • the stud 182 may be inserted only into the one area A of the three areas A, B, and C. Since the insertion itself is impossible by the shielding plate 181 in the remaining two areas B and C, as well as preventing misassembly between the intake door 150 and the intake duct 140, the intake door ( It is easy to find the exact position of 150), which also improves the assembly.
  • the distance from the rotation center of the intake door 150 to the center of the stud 182 may be smaller than the distance from the rotation center of the intake door 150 to the edge of the shield plate 181. As a result, the stud 182 is not caught by the shield plate 181 at the side portions B and C where the shield plate 181 is formed.
  • the distance from the rotation center of the intake door 150 to the center of the stud 182 is preferably smaller than 1/2 of the radius of the cylindrical door portion 153.
  • the stud 182 is formed at a position adjacent to the boss portion 146a of the support 146, so that the stud 182 is formed farther from the boss portion 146a than that of the support portion 146a.
  • the brace strength of the connecting rib 146b can be improved.
  • the stud 182 is in contact with the connecting rib 146b when the intake door 150 is operated, and at this time, the stud 182 is in contact with the connecting rib 146b by the operating force or the air volume of the actuator.
  • the stud 182 is formed at a position adjacent to the boss 146a, the support strength of the connecting rib 146b against the pushing force of the stud 182 is improved. It can be done.
  • connection ribs 146b may be further increased by the shielding plate 181 connecting the plurality of connection ribs 146b.
  • the stud 182 and the shielding plate 181 structure when the intake door 150 is assembled, the stud 182 is not positioned at the right position (an area where the shielding plate is not formed) (a shielding plate is formed). Area), as well as preventing the take-out of the intake door 150 at the same time, it is possible to improve the brace strength of the connecting rib 146b.
  • the centrifugal fan 132 when the centrifugal fan 132 is operated by the driving of the motor 132a, the low pressure is formed inside the centrifugal fan 132 by the rotation of the centrifugal fan 132 to the intake door 150.
  • the inside or outside air is sucked into the intake duct 140 through the inside inlet 141 or the outside air inlet 142 opened by the air, and the sucked air passes through the inside of the intake door 150 and passes through the inside of the intake door 150. After flowing inwardly, it is blown in the radial direction of the centrifugal fan 132.
  • the outdoor air inlet 142 is closed by the intake door 150, the air inlet 141 is opened, and the air intake 145 of the intake duct 140 is also opened. Only bet is introduced through the inlet 141 and the inlet 145,
  • the internal air inlet 141 is closed by the intake door 150 and the external air inlet 142 is opened, and each of the internal air intake ducts 145 and 157 of the intake door 150 are opened. Is opened, the outside air is introduced through the outside air inlet 142, and the inside is also introduced through the inside air intakes (145, 157). At this time, the outside air is inhaled at a rate of about 70% and about 30%.
  • Air blown into the air conditioning case 110 is selectively cooled while passing through the evaporator 101 in accordance with a cooling and heating mode, and then the heater core 102 is opened by the temperature control door 120.
  • Bypass flows in the cold wind state or the flow through the heater core 102 is changed to the warm air.
  • the air converted into the warm or cold air is discharged into the vehicle interior through the outlet 112 opened through the mode door 125, thereby cooling or heating the vehicle interior.

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원통형 인테이크 덕트의 측면과 원통형 인테이크 도어의 측면에 각각 내기흡입구를 형성하여 외기유입모드시 내기를 일부 흡입하도록 함으로써, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 별도의 부품을 추가할 필요가 없어 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있고, 또한 인테이크 도어의 외주면에 형성된 요홈부를 통해 외기와 내기의 흡입량을 조절할 수 있으며, 아울러 외기유입모드시 내기를 일부 흡입함에 따라 냉,난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원통형 인테이크 덕트의 측면과 원통형 인테이크 도어의 측면에 각각 내기흡입구를 형성하여 외기유입모드시 내기를 일부 흡입하도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량의 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.
차량 실내 공간의 효율성 증대를 위하여, 차량 공조장치의 컴팩트(Compact)화 및 소형화가 요구되고 있는데, 이러한 요구에 부응하여 근래에는 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 일체화된 센터 마운팅 타입 차량 공조장치의 개발이 증가되고 있다. 이러한 센터 마운팅 타입 차량 공조장치의 일예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 센터 마운팅 타입 차량 공조장치(1)는, 입구측에는 송풍장치(20)가 설치되고 출구측에는 다수의 공기토출구(12)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)내의 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 적어도 하나의 온도조절도어(14) 및 상기 각 공기토출구(12)의 개도를 조절하는 다수의 모드도어(13)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 송풍장치(20)는, 공조케이스(10)의 입구측에 구비되는 스크롤케이스(21)와, 상기 스크롤케이스(21)의 내부에 회전가능하게 설치되는 원심팬(25)과, 상기 스크롤케이스(21)의 일측면에 설치됨과 아울러 인테이크 도어(33)에 의해 개폐되는 내,외기유입구(31,32)가 형성된 인테이크 덕트(30)와, 상기 인테이크 덕트(30)와 마주하는 스크롤케이스(21)의 일측면에 형성됨과 아울러 내,외기유입구(31,32)를 통해 유입된 공기를 원심팬(25)의 내측으로 안내하는 인렛링(22)과, 상기 원심팬(25)을 구동하도록 상기 스크롤케이스(21)의 인렛링(22)의 반대편에 설치되는 모터(27)로 이루어진다.
상기 송풍장치(20)는, 내기유입모드시 상기 인테이크 도어(33)가 내기유입구(31)를 개방하여 내기만 유입하게 되고, 외기유입모드시에는 외기유입구(32)를 개방하여 외기만 유입하게 된다.
또한, 상기 인테이크 덕트(30)의 내측에는 공기 중에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 에어필터(35)가 설치된다.
한편, 상기 인테이크 도어(33)는 플랫형(flat type)으로 구성되며, 이때 인테이크 도어(33)의 회전축은 원심팬(25)의 회전축과 직각방향으로 배치되어 있다.
따라서, 상기 공조장치(1)는, 상기 송풍장치(20)내의 원심팬(25)이 작동하게 되면, 이 원심팬(25)의 회전에 의해 원심팬(25)의 내부에는 저압이 형성됨에 따라 상기 인렛링(22)을 통해 원심팬(25)의 축방향으로 공기가 흡입되어 원심팬(25)의 반경방향으로 송풍되며, 이 송풍공기는 스크롤케이스(21)의 출구(23)를 통해 공조케이스(10)의 내부로 토출된다.
계속해서, 상기 공조케이스(10)의 내부로 토출된 공기는 증발기(2)를 통과하면서 냉각되고, 이후 상기 온도조절도어(14)에 의해 상기 히터코어(3)를 바이패스하여 냉풍 상태로 유동하거나 또는 히터코어(3)를 통과하면서 온풍으로 열교환되며, 이후 공조모드에 따라 개방되는 상기 공기토출구(12)를 통해 차량실내로 토출됨으로써 실내를 냉,난방 하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 송풍장치(20)는 겨울철 등의 추운날씨에 히터를 가동하는 경우, 난방성능을 높이는데 있어 필요한 동력이 많이 요구되는 문제점이 있었다. 즉, 겨울철 등의 추운날씨에는 차량 실내를 난방상태로 유지하면서 통상적으로 창유리에 서리가 생기지 않도록 외기유입모드로 설정하게 되는데, 이에따라 외기유입구(32)를 통하여 차량 외부의 찬 공기만이 유입됨으로써 차량 실내를 난방시키는데 필요한 동력이 많이 요구됨과 아울러 난방성능이 저하되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 3과 같이 인테이크 도어(33)에 내기 유입 구조를 구성하여 외기유입모드시 내기를 일부 유입하여 난방성능을 향상시키도록 하고 있는데, 도 3을 참조하면, 상기 인테이크 도어(33)에 보조 내기통로(33a)를 형성하고, 상기 인테이크 도어(33)의 회전축(33b)에는 상기 보조 내기통로(33a)를 개폐하는 보조 도어(34)를 설치한 구조로 되어 있다.
따라서, 상기 보조 도어(34)는 내기유입모드시 상기 보조 내기통로(33a)를 폐쇄하게 되고, 외기유입모드시에는 원심팬(25)의 작동에 의해 발생되는 부압에 의해 상기 보조 내기통로(33a)를 개방하게 된다. 따라서, 외기유입모드 상태에서 히터 가동시에, 상기 외기유입구(32)를 통하여 유입되는 외기와 보조 내기통로(33a)를 통하여 유입되는 내기가 혼합되어 공조케이스(10)내로 유입됨에 따라 난방에 필요한 동력 절감과 함께 난방성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
그러나, 상기 종래기술은, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 상기 인테이크 도어(33)에 보조 도어(34)를 설치해야 하는 등 별도의 부품이 추가되어 부품수 증가에 따른 제조 공정 및 제조 비용이 증가하는 문제가 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 원통형 인테이크 덕트의 측면과 원통형 인테이크 도어의 측면에 각각 내기흡입구를 형성하여 외기유입모드시 내기를 일부 흡입하도록 함으로써, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 별도의 부품을 추가할 필요가 없어 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있고, 또한 인테이크 도어의 외주면에 형성된 요홈부를 통해 외기와 내기의 흡입량을 조절할 수 있으며, 아울러 외기유입모드시 내기를 일부 흡입함에 따라 냉,난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공조케이스의 입구측에 구비되며 내부에 원심팬이 설치된 스크롤케이스와, 상기 원심팬의 축방향으로 스크롤케이스의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구가 형성된 인테이크 덕트와, 상기 인테이크 덕트의 내부에 회전축을 통해 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구를 개폐하는 인테이크 도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 인테이크 덕트는, 일측 개구부가 상기 스크롤케이스측에 결합되고, 외주면에는 상기 내,외기유입구가 둘레방향으로 이격되어 형성되며, 상기 인테이크 도어는, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구를 개폐하도록 원통 도어부에 개구부를 형성하여 이루어지고, 상기 인테이크 도어에 의해 상기 외기유입구가 개방되는 외기유입모드시, 상기 인테이크 덕트 외부의 내기가 상기 인테이크 도어의 내부로 흡입될 수 있도록 상기 인테이크 덕트의 측면과 인테이크 도어의 측면에는 각각 내기흡입구가 관통 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 원통형 인테이크 덕트의 측면과 원통형 인테이크 도어의 측면에 각각 내기흡입구를 형성하여 외기유입모드시 내기를 일부 흡입하도록 함으로써, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 별도의 부품을 추가할 필요가 없어 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
아울러, 외기유입모드시 내기를 일부 흡입함으로써, 냉,난방 성능을 향상할 수 있다.
또한, 상기 인테이크 도어의 외주면에 요홈부를 형성함으로써, 외기와 내기의 흡입량을 조절할 수 있고 냉,난방 성능도 극대화 할 수 있다.
그리고, 원통형 인테이크 도어의 회전축을 고정 지지하는 지지리브와, 인테이크 덕트의 내주면에 형성되어 상기 인테이크 도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 지지대에 오조립방지수단을 형성함으로써, 상기 인테이크 도어와 상기 인테이크 덕트간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성을 향상할 수 있다.
또한, 상기 오조립방지수단의 차폐판에 의해 상기 지지대의 버팀강도가 향상되고, 상기 인테이크 도어의 스터드가 도어 작동범위내에서 상기 지지대에 걸리게 됨으로써, 상기 인테이크 도어가 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 종래의 차량용 공조장치에서 인테이크 도어에 내기 유입구조를 설치한 경우를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 덕트를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 덕트와 인테이크 도어를 나타내는 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 도어를 나타내는 사시도,
도 9는 도 7에서 인테이크 덕트의 개방부쪽에서 바라본 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 오조립방지수단이 형성된 인테이크 덕트와 인테이크 도어의 분해 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 오조립방지수단이 형성된 인테이크 도어를 나타내는 사시도,
도 12는 도 10에서 인테이크 덕트의 개방부쪽에서 바라본 측면도,
도 13은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 입구(111)측에 구비되는 송풍장치(130)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)로 구성된다.
상기 공조케이스(110)의 입구(111)는 상기 송풍장치(130)의 토출구(133)와 연결되고, 출구(112)는 차량 실내의 각 부위로 공기를 토출하도록 복수개로 형성된다.
상기 출구(112)는 차량에 따라 그 위치나 개수가 변경된다.
아울러, 상기 공조케이스(110)의 출구(112)에는 모드도어(125)가 설치되어 공기토출모드에 따라 출구(112)의 개도를 조절하게 된다.
또한, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 입구(111)와 출구(112) 사이의 공기통로에 서로 일정간격 이격되어 설치된다.
아울러, 상기 공조케이스(110)의 내부에서 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절도어(120)가 설치된다.
상기 온도조절도어(120)는, 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 통로와 히터코어(102)를 통과하는 통로의 개도를 조절하여, 상기 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍과 상기 히터코어(102)를 통과한 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 온도를 조절하게 된다.
한편, 상기 온도조절도어(120)와 모드도어(125)는 구동수단(160)을 통해 구동된다.
상기 모드도어(125)를 구동하는 구동수단(160)을 일예로 설명하면, 상기 모드도어(125)의 회전축과 결합되며 일단부에 핀(161a)이 구비된 아암(161)과, 상기 공조케이스(110)의 외측면에 회전가능하게 결합되며 상기 아암(161)의 핀(161a)이 슬라이딩 가능하게 결합되도록 슬롯(162a)이 형성된 캠(162)으로 구성된다.
따라서, 상기 캠(162)이 일정각도 회전하게 되면, 상기 아암(161)이 상기 슬롯(162a)의 형상을 따라 캠 운동하면서 모드도어(125)를 구동하게 된다.
상기 캠(162)은 엑츄에이터(미도시) 또는 와이어(미도시)로 작동시키게 된다.
상기 온도조절도어(120)의 구동수단 역시 모드도어(125)와 동일하다.
그리고, 상기 송풍장치(130)는 공조케이스(110)의 입구(111)측에 연결되어 구비되는 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 원심팬(132)과, 상기 원심팬(132)의 축방향으로 상기 스크롤케이스(131)의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구(141,142)가 형성된 인테이크 덕트(140)와, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하는 인테이크 도어(150)로 구성된다.
이러한 상기 송풍장치(130)는 상기 공조케이스(110)의 증발기(101) 상부측 방향에 구성되며, 상기 스크롤케이스(131)는 상기 공조케이스(110)와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스크롤케이스(131)를 기준으로 일측면에는 상기 인테이크 덕트(140)가 결합되고, 타측면에는 상기 원심팬(132)을 구동하기 위한 모터(132a)가 결합된다.
그리고, 상기 인테이크 덕트(140)는, 원통형으로 형성되는데, 즉, 원통형 구조에서 축방향 일측면은 원형 개구부(143)에 의해 개방되고, 타측면(144)은 폐쇄된 구조이다. 물론 상기 인테이크 덕트(140)의 폐쇄된 측면(144)에는 후술하는 공기흡입구(145)가 형성된다.
아울러, 상기 인테이크 덕트(140)의 일측 개구부(143)가 상기 스크롤케이스(131)측에 결합된다.
또한, 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에는 상기 내,외기유입구(141,142)가 둘레방향으로 이격되어 형성된다.
상기 내기유입구(141)는, 후술하는 한 쌍의 도어판(153a,153b) 위치에 대응하는 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에 한 쌍이 형성되는데, 즉, 180도 간격으로 2개가 형성된다.
상기 외기유입구(142)는, 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에 1개가 형성되는데, 이때 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에서 상기 한 쌍의 내기유입구(141) 사이에 단일로 형성된다.
다시말해 상기 인테이크 덕트(140)의 중심에서 180도 방향으로 2개의 내기유입구(141)가 형성되고, 90도 방향에 1개의 외기유입구(142)가 형성된 것이다.
따라서, 상기 송풍장치(130)의 원심팬(132)이 작동하게 되면, 상기 내,외기유입구(141,142)를 통해 인테이크 덕트(140) 내부로 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 원심팬(132)의 내부로 유입된 후 원심팬(132)의 반경방향으로 토출되며, 이후 상기 송풍장치(130)의 토출구(133)를 통해 상기 공조케이스(110)의 입구(111)로 공급된다.
그리고, 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 내주면에는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(146)가 구비된다.
이로인해, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)은 상기 지지대(146)에 회전 가능하게 결합되며, 타측 회전축(151b)은 상기 인테이크 덕트(140)의 폐쇄된 측면(144)에 회전 가능하게 결합된다.
상기 지지대(146)는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전가능하게 지지하는 보스부(146a)와, 상기 보스부(146a)의 외주면과 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 내주면을 연결하는 복수개의 연결리브(146b)로 이루어진다.
상기 복수개의 연결리브(146b)는 120도 간격으로 3개가 형성되며, 이때 상기 보스부(146a)는 상기 연결리브(146b)에 의해 인테이크 덕트(140)의 개구부(143)로부터 내측 방향으로 일정 간격 이격되게 배치된다.
그리고, 상기 인테이크 도어(150)는, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전 가능하게 설치되되, 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)이 상기 원심팬(132)의 회전축과 동일방향이 되도록 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하게 된다.
상기 인테이크 도어(150)는, 원통형 도어로서, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하도록 원통 도어부(153)의 외주면에 개구부(154)를 형성하여 이루어진다.
좀 더 상세히 설명하면, 상기 인테이크 도어(150)는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)을 중심으로 하여 반경방향으로 서로 일정간격 이격되어 상기 원통 도어부(153)를 구성하는 한 쌍의 도어판(153a,153b)과, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 내측면을 연결하며 상기 일측 회전축(151a)이 형성된 지지리브(152)와, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부를 연결하며 상기 타측 회전축(151b)이 형성된 측면판(156)으로 이루어진다.
즉, 상기 원통 도어부(153)의 내주면에 형성된 상기 지지리브(152)가 상기 일측 회전축(151a)을 고정 지지하게 된다.
상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)은, 각각 호 형상으로 형성된다.
또한, 상기 지지리브(152)는, 상기 일측 도어판(153a)의 내측면에 일측 회전축(151a)을 향해 연결되는 "V"자 형태의 제1리브(152a)와, 상기 타측 도어판(153b)의 내측면에 일측 회전축(151a)을 향해 연결되는 "V"자 형태의 제2리브(152b)로 이루어지고, 상기 제1리브(152a)와 제2리브(152b)가 만나는 부위에 상기 일측 회전축(151a)이 축방향으로 돌출 형성된다.
아울러, 상기 인테이크 도어(150)는, 원주방향으로 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 사이에 상기 개구부(154)가 형성된다.
한편, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부는 상기 측면판(156)에 의해 연결 지지되고, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부는 보강대(158)에 의해 연결 지지된다.
이때, 상기 보강대(158)는 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부의 끝단에서 일정간격 이격된 위치에 형성된다.
따라서, 상기 인테이크 도어(150)는, 외기유입모드시 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)이 상기 내기유입구(141)를 폐쇄하고 상기 개구부(154)가 외기유입구(142)를 개방하여 외기가 유입되고, 내기유입모드시에는 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 중 하나가 상기 외기유입구(142)를 폐쇄하고 상기 개구부(154)가 내기유입구(141)를 개방하여 내기가 유입되는 것이다.
그리고, 도 6과 같이, 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에는 삽입홈(147)이 형성되고, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에는 상기 삽입홈(147)에 회전가능하게 삽입되어 지지되는 돌출지지부(153c)가 형성된다.
즉, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부는 상기 측면판(156)에 의해 서로 연결되어 폐쇄되지만, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부는 공기 유동을 위해 서로 연결되지 않고 개방되어 있다. 이로 인해, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)으로 내기유입구(141) 또는 외기유입구(142)를 폐쇄할 경우 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부를 통해 공기가 리크 될 수 있는데, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에 돌출지지부(153c)를 형성하여 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에 형성된 삽입홈(147)에 삽입함으로써 공기의 리크를 방지할 수 있다.
이때, 공기의 리크를 방지하기 위해 상기 삽입홈(147)과 돌출지지부(153c)간의 간극을 줄이면 상기 인테이크 도어(150)를 작동시키기 위한 작동력이 증가하여 조작력이 나빠지게 되고, 반대로 상기 인테이크 도어(150)의 작동력을 감소시키기 위해 상기 삽입홈(147)과 돌출지지부(153c)간의 간극을 넓히게 되면 공기의 리크가 과다하게 발생하여 냉,난방 성능이 감소하게 된다.
따라서, 상기 삽입홈(147)의 깊이를 "a"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 길이를 "b"라 할 때, b/a 의 비율은 0.6~0.8을 만족하도록 하고,
상기 삽입홈(147)의 폭을 "c"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 두께를 "d"라 할 때, d/c 의 비율은 0.65~0.75를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 b/a 의 비율은 0.72로 하고, 상기 d/c 의 비율은 0.70으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
이처럼, 상기 삽입홈(147)의 깊이 및 폭과, 상기 돌출지지부(153c)의 길이 및 두께를 최적화함으로써, 공기의 리크로 인한 냉,난방 성능의 저하를 최소화하면서, 상기 인테이크 도어(150)를 작동시키기 위한 작동력도 감소하여 상기 인테이크 도어(150)를 컨트롤러로 조작할 때의 조작력도 좋아져 원활하게 조작 할 수 있다.
그리고, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 상기 외기유입구(142)가 개방되는 외기유입모드시, 상기 인테이크 덕트(140) 외부의 내기가 상기 인테이크 도어(150)의 내부로 흡입될 수 있도록 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)과 인테이크 도어(150)의 측면(156)에는 각각 내기흡입구(145,157)가 관통 형성된다.
상기 인테이크 도어(150)의 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)에 관통 형성되고,
상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)과 마주하는 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 관통 형성된다.
이때, 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)는 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151b)을 중심으로 180도 방향에 2개가 형성되며, 상기 한 쌍의 내기유입구(141)와 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)는, 회전축(151b)을 기준으로 양측 측면판(156)에 각각 형성할 수도 있고, 또는 일측 측면판(156)에만 형성할 수도 있다.
따라서, 외기유입모드시, 상기 인테이크 도어(150)의 개구부(154)가 상기 외기유입구(142)를 개방하고, 한 쌍의 도어판(153a,153b)이 내기유입구(141)를 폐쇄하게 되므로, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)을 연결하는 측면판(156)이 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)를 폐쇄하는 위치에 있게 된다. 이때, 상기 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)와 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 형성된 내기흡입구(145)가 일치하게 되면서 내기흡입구(145,157)가 개방되며, 이로인해 외기유입모드시에도 상기 내기흡입구(145,157)를 통해 내기가 일정량 흡입되는 것이다.
한편, 외기유입모드시에는, 상기 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)와 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 형성된 내기흡입구(145)가 일치하면서 개방되고, 내기유입모드시에는 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)이 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)를 벗어나게 되면서 내기흡입구(145)가 개방된다.
그리고, 상기 인테이크 도어(150)의 원통 도어부(153)에는, 상기 내기흡입구(157)로 흡입되는 내기 흡입량을 조절하도록 상기 내기흡입구(157)가 위치한 상기 원통 도어부(153)의 일단부 외주면을 내측방향으로 함몰시킨 요홈부(155)가 형성된다.
상기 요홈부(155)는, 상기 원통 도어부(153)의 외주면을 평면으로 함몰시켜 형성되는데, 즉, 상기 원통 도어부(153)를 구성하는 한 쌍의 도어판(153a,153b) 외주면을 각각 내측방향으로 단차지게 함몰시켜 상기 요홈부(155)를 형성한 것이다.
이때, 상기 요홈부(155)는 상기 원통 도어부(153)의 축방향 전체 길이 구간에 형성하지 않고 원통 도어부(153)의 끝단부에서부터 일정구간까지만 형성된다.
이와 같이, 상기 원통 도어부(153)에 상기 단차 구조의 요홈부(155)를 형성함으로써, 외기유입모드시, 상기 외기유입구(142)로 흡입되는 외기와 상기 내기흡입구(145,157)로 흡입되는 내기의 흡입량을 조절할 수 있다.
즉, 상기 단차진 요홈부(155)에 의해 상기 인테이크 도어(150)의 내기흡입구(157)는 물론 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)의 개방 면적을 조절할 수 있고, 이로인해 상기 각 내기흡입구(145,157)를 통해 흡입되는 내기의 흡입량을 조절할 수 있으며, 결과적으로 외기유입모드시 상기 외기유입구(142)를 통한 외기 흡입량과 상기 내기흡입구(145,157)를 통한 내기 흡입량을 조절할 수 있는 것이다.
일예로, 외기유입모드시, 외기 흡입량 70%, 내기 흡입량 30%로 조절할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 별도의 부품을 추가할 필요가 없어 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있고, 외기유입모드시 내기를 일부 흡입함에 따라 냉,난방 성능을 향상할 수 있다.
한편, 상기 인테이크 도어(150)에 형성된 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 덕트(140)에 형성된 내기흡입구(145) 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 인테이크 도어(150)는 구동수단(170)을 통해 구동된다.
상기 구동수단(170)은, 상기 인테이크 덕트(140)의 측면에 회전가능하게 결합되며 일단부에 핀(미도시)이 구비된 아암(172)과, 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151b)에 결합되며 상기 아암(172)의 핀이 슬라이딩 결합되도록 슬롯(171a)이 형성된 캠(171)으로 구성된다.
상기 구동수단(170)에서는 상기 아암(172)을 작동시켜 상기 캠(171)을 구동하게 된다. 즉, 상기 아암(172)이 일정각도 회전하게 되면, 상기 아암(172)의 핀이 캠(171)의 슬롯(171a)을 따라 이동하게 되면서 상기 캠(171)도 일정각도 회전하게 되면서 인테이크 도어(150)를 구동하게 된다.
한편, 상기 아암(172)은, 와이어(미도시)나 엑츄에이터(미도시) 등을 통해 작동시킬 수 있으나, 본 발명과 같은 구조에서는 와이어로 작동시키는 것이 바람직하다.
도 10은 오조립방지수단이 형성된 인테이크 덕트와 인테이크 도어의 분해 사시도이고, 도 11은 오조립방지수단이 형성된 인테이크 도어를 나타내는 사시도이며, 도 12는 도 10에서 인테이크 덕트의 개방부쪽에서 바라본 측면도로서, 상기 인테이크 덕트(140)의 지지대(146)와 상기 인테이크 도어(150)의 지지리브(152)에는, 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140) 간에 오조립을 방지할 수 있도록 오조립방지수단(180)이 형성된다.
상기 오조립방지수단(180)은, 상기 지지리브(152)에 축방향으로 돌출 형성되어, 상기 복수개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 복수개 영역(A,B,C) 중 하나의 영역(A)내에 삽입 배치되는 스터드(182)와,
상기 복수개 영역(A,B,C) 중 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되어, 상기 스터드(182)가 상기 미삽입되는 영역(B,C)에 삽입 배치되는 것을 방지하는 차폐판(181)으로 이루어진다.
즉, 상기 3개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 3개의 영역(A,B,C) 중 1개의 영역(A)내에 상기 스터드(182)가 삽입 배치되고, 나머지 2개의 영역(B,C)에 상기 차폐판(181)이 형성된다.
상기 스터드(182)가 삽입 배치되는 상기 1개의 영역(A)은 상기 인테이크 도어(150)의 작동범위이다.
한편, 상기 차폐판(181)은, 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되지만 상기 보스부(146a)의 외주면에도 연결된다.
그리고, 상기 스터드(182)는, 상기 지지리브(152)의 제1,2리브(152a,152b) 중 하나의 리브에만 형성된다. 도면에서는 제2리브(152b)에 상기 스터드(182)를 형성한 경우를 도시 하였다.
이때, 상기 "V"자 형태인 제2리브(152b)의 내측에는 상기 스터드(182)를 형성하기 위한 보강리브(183)가 형성되며, 상기 보강리브(183)의 측면에 상기 스터드(182)가 축방향으로 일정길이 돌출되게 형성된다.
따라서, 상기 인테이크 도어(150)가 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하기 위해 일정각도 회전할 때, 상기 스터드(182)는 상기 1개의 영역(A)내에서 회전 작동하게 된다.
이때, 상기 인테이크 도어(150)가 내기유입구(141)를 개방할 때에는 상기 스터드(182)가 상기 1개의 영역(A)의 일측에 위치한 연결리브(146b)에 걸리게 되고, 외기유입구(142)를 개방할 때에는 상기 스터드(182)가 상기 1개의 영역(A)의 타측에 위치한 연결리브(146b)에 걸리게 된다.
따라서, 상기 인테이크 도어(150)의 스터드(182)가 도어 작동범위내에서 상기 지지대(146)의 연결리브(146b)에 걸리게 됨으로써, 상기 인테이크 도어(150)가 엑츄에이터(미도시)의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있다.
다시말해, 상기 스터드(182)로 인해 상기 인테이크 도어(150)의 작동범위 이탈방지역할을 더욱 향상할 수 있는 것이다.
또한, 상기 인테이크 도어(150)를 상기 인테이크 덕트(140)내에 조립할 때, 상기 3개의 영역(A,B,C) 중 상기 1개의 영역(A)으로만 상기 스터드(182)가 삽입 될 수 있고 나머지 2개 영역(B,C)으로는 상기 차폐판(181)에 의해 삽입 자체가 불가능하기 때문에 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140)간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어(150)의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성도 향상할 수 있다.
그리고, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 차폐판(181)의 가장자리까지의 거리 보다 작은 것이 바람직하다. 이로인해 상기 차폐판(181)이 형성된 영역(B,C)측에서는 상기 스터드(182)가 차폐판(181)에 걸려 삽입되지 않게 된다.
또한, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 원통 도어부(153) 반경의 1/2 보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 상기 스터드(182)가 상기 지지대(146)의 보스부(146a)에 인접한 위치에 형성됨으로써, 상기 스터드(182)가 상기 보스부(146a)로부터 먼쪽에 형성된 경우 보다 상기 지지대(146)의 연결리브(146b)의 버팀강도를 향상할 수 있다.
다시말해, 상기 인테이크 도어(150)의 작동시 상기 스터드(182)가 상기 연결리브(146b)에 접촉하게 되고, 이때 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 상기 연결리브(146b)에 접촉하는 스터드(182)에 일정한 힘이 작용하게 되는데, 이 경우 상기 스터드(182)가 상기 보스부(146a)에 인접한 위치에 형성되면 상기 스터드(182)의 미는 힘에 대항하는 상기 연결리브(146b)의 버팀강도를 향상시킬 수 있는 것이다.
아울러, 상기 복수개의 연결리브(146b)를 연결하는 차폐판(181)에 의해 상기 연결리브(146b)의 버팀강도를 더욱 높일 수 있다.
이처럼, 상기 스터드(182)와 상기 차폐판(181) 구조에 의해, 상기 인테이크 도어(150)의 조립시 상기 스터드(182)가 정위치(차폐판이 미형성된 영역)가 아닌 다른 위치(차폐판이 형성된 영역)에 조립되는 것을 방지함은 물론 인테이크 도어(150)의 이탈을 동시에 방지할 수 있으며, 상기 연결리브(146b)의 버팀강도도 향상할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 상기 모터(132a)의 구동으로 원심팬(132)이 작동하게 되면, 이 원심팬(132)의 회전에 의해 원심팬(132)의 내부에 저압이 형성됨에 따라 상기 인테이크 도어(150)에 의해 개방된 내기유입구(141) 또는 외기유입구(142)를 통해 내기 또는 외기가 인테이크 덕트(140)내로 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 인테이크 도어(150)의 내부를 지나 상기 원심팬(132)의 내측으로 유동한 후 원심팬(132)의 반경방향으로 송풍된다.
여기서, 내기유입모드시에는, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 외기유입구(142)가 폐쇄되고 내기유입구(141)는 개방되며, 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)도 개방되어, 상기 내기유입구(141) 및 내기흡입구(145)를 통해 내기만 유입되고,
외기유입모드시에는, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 내기유입구(141)가 폐쇄되고 외기유입구(142)는 개방되며, 상기 인테이크 덕트(140) 및 인테이크 도어(150)의 각 내기흡입구(145,157)가 개방되어, 상기 외기유입구(142)를 통해 외기가 유입되고, 상기 내기흡입구(145,157)를 통해 내기도 유입된다. 이때 외기는 약 70%, 내기는 약 30% 비율로 흡입된다.
계속해서, 상기 원심팬(132)의 반경방향으로 송풍되는 공기는 스크롤케이스(131)의 내부를 따라 유동하면서 공조케이스(110)의 내부로 송풍된다.
상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍된 공기는, 냉,난방모드에 따라 상기 증발기(101)를 통과하면서 선택적으로 냉각되고, 이후 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스하여 냉풍 상태로 유동하거나 상기 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐후 유동하게 된다.
상기 온풍 또는 냉풍으로 바뀐 공기는 모드도어(125)를 통해 개방된 상기 출구(112)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방 또는 난방이 수행된다.

Claims (18)

  1. 공조케이스(110)의 입구(111)측에 구비되며 내부에 원심팬(132)이 설치된 스크롤케이스(131)와, 상기 원심팬(132)의 축방향으로 스크롤케이스(131)의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구(141,142)가 형성된 인테이크 덕트(140)와, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전축을 통해 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하는 인테이크 도어(150)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 인테이크 덕트(140)는, 일측 개구부(143)가 상기 스크롤케이스(131)측에 결합되고, 외주면에는 상기 내,외기유입구(141,142)가 둘레방향으로 이격되어 형성되며,
    상기 인테이크 도어(150)는, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하도록 원통 도어부(153)에 개구부(154)를 형성하여 이루어지고,
    상기 인테이크 도어(150)에 의해 상기 외기유입구(142)가 개방되는 외기유입모드시, 상기 인테이크 덕트(140) 외부의 내기가 상기 인테이크 도어(150)의 내부로 흡입될 수 있도록 상기 인테이크 덕트(140)의 측면과 인테이크 도어(150)의 측면에는 각각 내기흡입구(145,157)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통 도어부(153)에는, 외기유입모드시 외기 흡입량과 내기 흡입량을 조절하도록 상기 원통 도어부(153)의 외주면을 내측방향으로 함몰시킨 요홈부(155)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)에 형성된 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 덕트(140)에 형성된 내기흡입구(145) 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 요홈부(155)는, 상기 원통 도어부(153)의 외주면을 평면으로 함몰시켜 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인테이크 덕트(140)의 내주면에는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(146)가 구비되고,
    상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)은 상기 지지대(146)에 회전 가능하게 결합되며, 타측 회전축(151b)은 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)는,
    상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)을 중심으로하여 반경방향으로 서로 일정간격 이격되어 상기 원통 도어부(153)를 구성하는 한 쌍의 도어판(153a,153b)과,
    상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 내측면을 연결하며 상기 일측 회전축(151a)이 형성된 지지리브(152)와,
    상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부를 연결하며 상기 타측 회전축(151b)이 형성된 측면판(156)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)의 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)에 관통 형성되고,
    상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)과 마주하는 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에는 삽입홈(147)이 형성되고,
    상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에는 상기 삽입홈(147)에 회전가능하게 삽입되어 지지되는 돌출지지부(153c)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 삽입홈(147)의 깊이를 "a"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 길이를 "b"라 할 때, b/a 의 비율은 0.6~0.8을 만족하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 삽입홈(147)의 폭을 "c"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 두께를 "d"라 할 때, d/c 의 비율은 0.65~0.75를 만족하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 인테이크 덕트(140)의 내기유입구(141)는, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 위치에 대응하여 한 쌍이 형성되고, 상기 외기유입구(142)는 한 쌍의 내기유입구(141)의 사이에 단일로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)이 상기 원심팬(132)의 회전축과 동일방향이 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 원통 도어부(153)의 내주면에는 상기 일측 회전축(151a)을 고정 지지하는 지지리브(152)가 형성되고,
    상기 지지대(146)와 지지리브(152)에는, 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140) 간에 오조립을 방지할 수 있도록 오조립방지수단(180)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지대(146)는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전가능하게 지지하는 보스부(146a)와, 상기 보스부(146a)와 상기 인테이크 덕트(140)의 내주면을 연결하는 복수개의 연결리브(146b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 오조립방지수단(180)은,
    상기 지지리브(152)에 축방향으로 돌출 형성되어, 상기 복수개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 복수개 영역(A,B,C) 중 하나의 영역(A)내에 삽입 배치되는 스터드(182)와,
    상기 복수개 영역(A,B,C) 중 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되어, 상기 스터드(182)가 상기 미삽입되는 영역(B,C)에 삽입 배치되는 것을 방지하는 차폐판(181)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수개의 연결리브(146b)는, 120도 간격으로 3개가 형성되며,
    상기 3개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 3개의 영역(A,B,C) 중 1개의 영역(A)내에 상기 스터드(182)가 삽입 배치되고, 나머지 2개의 영역(B,C)에 상기 차폐판(181)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 차폐판(181)의 가장자리까지의 거리 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 원통 도어부(153) 반경의 1/2 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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