WO2016167558A1 - 차량용 공조 시스템 - Google Patents

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WO2016167558A1
WO2016167558A1 PCT/KR2016/003869 KR2016003869W WO2016167558A1 WO 2016167558 A1 WO2016167558 A1 WO 2016167558A1 KR 2016003869 W KR2016003869 W KR 2016003869W WO 2016167558 A1 WO2016167558 A1 WO 2016167558A1
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WO
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air
air conditioning
blower
protective cover
conditioning case
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/003869
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English (en)
French (fr)
Inventor
류재춘
박태용
안용남
이성제
이세민
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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Publication date
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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
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • 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
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • B60H1/10—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle
    • B60H1/12—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle using an air blower
    • 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
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioning system, and more particularly, to a heat pump system in which a cold air path and a hot air path are provided with an evaporator and a condenser, And a protecting means for enclosing a plurality of electrical components mounted on the side surface.
  • a general automotive air conditioning system generally includes a compressor 1 for compressing and sending a refrigerant, a condenser 2 for condensing high-pressure refrigerant sent from the compressor 1, For example, an expansion valve 3 for condensing the refrigerant condensed and liquefied in the condenser 2 and a low-pressure liquid refrigerant throttled by the expansion valve 3 for heat exchange with the air blown toward the interior of the vehicle And an evaporator (4) for cooling the air discharged into the room by the endothermic effect of the latent heat of evaporation of the refrigerant by evaporating the refrigerant.
  • the refrigerant circulation process is performed by the following refrigerant circulation process .
  • the compressor 1 When the cooling switch (not shown) of the air conditioning system is turned on, the compressor 1 sucks and compresses the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant while being driven by the power of the engine or the motor, And the condenser 2 exchanges the gaseous refrigerant with the outside air to condense it into a high-temperature high-pressure liquid.
  • the liquid refrigerant discharged from the condenser 2 in a high-temperature and high-pressure state rapidly expands due to the throttling action of the expansion valve 3 and is sent to the evaporator 4 in a low-temperature low-pressure humidified state,
  • the blower (not shown) exchanges the refrigerant with the air blowing into the vehicle interior.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator 4 and is discharged to the low-temperature and low-pressure gas state.
  • the refrigerant is again sucked into the compressor 1 to recycle the refrigeration cycle as described above.
  • the evaporator is installed inside the air conditioner case installed in the vehicle interior to serve as a cooling unit. That is, air blown by a blower (not shown) flows through the evaporator 4, The refrigerant is cooled by the latent heat of evaporation of the refrigerant and is discharged to the inside of the vehicle in a cooled state.
  • the interior of the vehicle interior is heated using an electric heater (not shown) installed inside the air conditioning case or using a heater core (not shown) circulating the engine cooling water or installed inside the air conditioning case .
  • the condenser 2 is installed on the front side of the vehicle and radiates heat while exchanging heat with air.
  • an air outlet 15 for supplying air to the inside of the car and an air outlet 16 for discharging air to the outside of the car are formed at the outlet side of the air conditioning case 10.
  • the blower 20 and the hot air passage 12 are respectively provided with respective blowers 20 on the inlet side of the cold air passage 11 and the hot air passage 12, respectively.
  • the two blowers 20 are also arranged to the left and right.
  • the cold air cooled while passing through the evaporator 4 of the cold air passage 11 is discharged to the vehicle compartment through the air outlet 15 to be cooled.
  • the hot air heated is discharged through the air outlet 16 to the outside of the car.
  • a plurality of electrical components are installed on the outer surface of the air conditioner case 10 and the blower 20. That is, a door in the air conditioner case 10 is operated on the outer surface of the air conditioner case 10 (Not shown) is provided on the outer surface of the blower 20, and a motor (not shown) is installed on the outer surface of the blower 20.
  • a connector for power supply is also connected to the actuator and the motor.
  • an object of the present invention is to provide an air conditioning system for cooling and heating by installing an evaporator and a condenser in a cold air passage and a warm air passage inside an air conditioner case, And an object of the present invention is to provide a vehicular air conditioning system capable of preventing malfunction and failure of electrical equipment by preventing external foreign matter or water from flowing into the electrical equipment side by providing protective means for wrapping the electrical equipment.
  • a vehicular air conditioning system including a compressor, a condenser, an expansion unit, and an evaporator connected to a refrigerant circulation line, the air conditioning system comprising: a blower installed at an inlet side of an air conditioning case, An electric component provided on an outer surface of the air conditioning case and the blower for controlling components installed in the air conditioning case and the blower; and an electric component installed on an outer surface of at least one of the air conditioning case and the blower, And a protection means for protecting the apparatus.
  • the present invention relates to an air conditioning system for performing cooling and heating by providing an evaporator and a condenser in a cold air passage and a warm air passage in an air conditioning case, It is possible to prevent external foreign matter or water from flowing into the electric component side, thereby preventing malfunction and failure of the electric component.
  • the number of protective covers can be reduced while protecting a plurality of electrical components, thereby reducing the assembly process, weight, and cost.
  • FIG. 1 is a view showing a refrigeration cycle of a general automotive air conditioning system
  • FIG. 2 is a view showing a conventional automotive air conditioning system
  • FIG. 3 is a perspective view showing a vehicle air conditioning system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a partial perspective view showing a state in which a protection means is installed in a vehicle air conditioning system according to the present invention
  • FIG. 5 is a partial perspective view showing another embodiment of the protection means in the air conditioning system for a vehicle according to the present invention
  • Fig. 6 is a side view seen from the side A in Fig. 3,
  • Fig. 7 is a side view seen from the B side in Fig. 3,
  • FIG. 8 is a partial perspective view showing still another embodiment of the protection means in the air conditioning system for a vehicle according to the present invention.
  • Fig. 9 is a partial perspective view showing a state in which the protection means of Fig. 8 is coupled to the air blowing device side;
  • FIG. 10 is a perspective view showing a case where the cable penetrating portion is formed as a through groove in FIG. 8;
  • FIG. 11 is a sectional view showing a blower in the air conditioning system for a vehicle according to the present invention.
  • the air conditioning system for a vehicle includes a compressor (not shown), a condenser 102, an expansion means (not shown), and an evaporator 104 connected to a refrigerant circulation line , Performs cooling through the evaporator (104), and performs heating through the condenser (102).
  • the compressor receives the power from a power source (such as an engine or a motor), sucks and compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant discharged from the evaporator 104, and discharges it in a gaseous state at a high temperature and a high pressure.
  • a power source such as an engine or a motor
  • the condenser 102 exchanges heat between the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor and flowing in the condenser 102 and the air passing through the condenser 102. In this process, the refrigerant is condensed, The air is heated and transformed into a warm air.
  • the condenser 102 has a structure in which a refrigerant purifying line (refrigerant pipe) is formed in a zigzag shape and then a radiating fin (not shown) is provided or a plurality of tubes (not shown) are stacked and a radiating fin It can be composed of one structure.
  • a refrigerant purifying line refrigerant pipe
  • a radiating fin not shown
  • a plurality of tubes not shown
  • the gaseous refrigerant of high temperature and pressure discharged from the compressor flows through the zigzag refrigerant circulation line or a plurality of tubes and is heat-exchanged with the air to be condensed. At this time, the air passing through the condenser 102 is heated .
  • the expansion means (not shown) rapidly expands the liquid-phase refrigerant discharged from the condenser 102 by the throttling action, and sends the refrigerant to the evaporator 104 in a low-temperature and low-pressure humidified state.
  • an expansion valve or an orifice structure can be used as the expansion means.
  • the evaporator 104 evaporates the low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion means by exchanging heat with the air in the air conditioning case 110, thereby cooling the air by an endothermic effect due to the latent heat of evaporation of the refrigerant.
  • gaseous low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant evaporated in the evaporator 104 is again sucked into the compressor and recycled as described above.
  • air blown from the blower 130 flows into the air conditioning case 110 and is heated by the heat of the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant circulating in the condenser 102 while passing through the condenser 102 And is discharged into the vehicle interior in a hot state.
  • the air conditioner case 110 is divided into a cold air passage 111 and a warm air passage 112 by a partition wall 113 partitioning the interior of the air conditioner case 110 upward and downward.
  • the cold air passage 111 is formed on the upper portion with respect to the partition wall 113, and the hot air passage 112 is formed below the partition wall 113.
  • the evaporator 104 is installed in the cold air passage 111 and the condenser 102 is installed in the hot air passage 112.
  • the evaporator 104 and the condenser 102 are also arranged upward and downward due to the arrangement of the upper and lower portions of the cold air passage 111 and the hot air passage 112.
  • the evaporator 104 and the condenser 102 are disposed in a direction perpendicular to the axial direction of the rotary shaft of the first and second blowers 130a and 130b.
  • Cool air flows in the cold air passage 111 provided with the evaporator 104 and warm air flows in the hot air passage 112 in which the condenser 102 is installed.
  • the air conditioning case 110 and the air blowing device 130 are disposed outside a partition (not shown) that forms a passenger compartment of a passenger compartment, and may be disposed, for example, in an engine room of a vehicle.
  • a bypass passage 114 is formed in the partition wall 113 between the evaporator 104 and the condenser 102 to communicate the cold air passage 111 with the hot air passage 112,
  • the bypass 114 is provided with a bypass door 115 for opening and closing the bypass passage 114.
  • the bypass passage 114 bypasses a part of the hot air passing through the condenser 102 in the hot air passage 112 toward the cold air passage 111.
  • the bypass door 115, The bypass passage 114 is closed, and in the heating mode, the bypass passage 114 is selectively opened and closed.
  • bypass door 115 closes the bypass passage 114 and is in the cooling mode, cold air cooled by the evaporator 104 is supplied to the passenger compartment while flowing through the cold air passage 111, And in the heating mode, hot air heated by the condenser 102 is supplied to the inside of the vehicle while flowing through the hot air passage 112 to perform heating.
  • a part of the heated air heated by the condenser 102 is supplied to the evaporator 104, thereby preventing the evaporation of the evaporator 104.
  • the condenser 102 is installed on the upstream side of the bypass passage 114 in the air flow direction in the hot air passage 112. Therefore, hot air heated while passing through the condenser 102 can be supplied to the evaporator 104 through the bypass passage 114.
  • the evaporator 104 is installed on the downstream side of the bypass passage 114 in the air flow direction in the cold air passage 111. Therefore, hot air bypassing through the bypass passage 114 passes through the evaporator 104.
  • An air blower 130 having a blower for blowing air to the cold air passage 111 and the hot air passage 112 is installed at the inlet side of the air conditioning case 110.
  • the blower of the blower 130 is connected to a discharge port 134 on the side of the inlet 111a of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110 and is connected to a first blower 130a for blowing air toward the cold air passage 111 And a second blower 130b connected to a discharge port 138 on the side of the inlet 112a of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110 to blow air to the warm air passage 112 side.
  • the first blower 130a and the second blower 130b are disposed to face each other in the width direction of the vehicle.
  • the first blower 130a includes a scroll case 131 having the discharge port 134 connected to the inlet 111a of the air cooling passage 111 of the air conditioning case 110, An inlet ring 131a formed on one side surface of the scroll case 131 and through which the inside air and the outside air are introduced and an inlet port 131b provided on the other side surface of the scroll case 131 And a motor 133 installed to rotate the blowing fan 132.
  • the inlet ring 131a is formed on one side of the scroll case 131 to which the intake duct 140 is coupled.
  • the second blower 130b includes a scroll case 135 having the discharge opening 138 to be connected to the inlet 112a of the air warming passage 112 of the air conditioning case 110, An inlet ring 135a formed at one side surface of the scroll case 135 to allow the inside and outside air to flow therein and an air inlet 135a formed at the other side of the scroll case 135 And a motor 137 installed to rotate the blowing fan 136.
  • the inlet ring 135a is formed on one side of the scroll case 135 to which the intake duct 140 is coupled.
  • the first blower 130a and the second blower 130b are installed such that the rotational axes of the motors 133 and 137 are in the same direction.
  • the inlet ring 131a of the first blower 130a and the inlet ring 135a of the second blower 130b are formed to face each other.
  • the scroll cases 131 and 135 of the first and second blowers 130a and 130b are formed in a scroll shape around the blowing fans 132 and 136 installed in the first and second blowers 130a and 130b. Therefore, the cross-sectional area of the air passage around the blowing fans (132, 136) in the scroll cases (131, 135) gradually increases from the scroll starting point to the ending point.
  • the discharge ports 134 and 138 of the first and second blowers 130a and 130b are extended from the scroll end points of the scroll cases 131 and 135 to be connected to the upper and the warm air passages 111 and 112.
  • the first blower 130a and the second blower 130b are installed such that the discharge port 134 of the first blower 130a and the discharge port 138 of the second blower 130b are staggered from each other.
  • the discharge port 134 of the first blower 130a and the discharge port 138 of the second blower 130b are staggered upward and downward.
  • first blower 130a and the second blower 130b are arranged side by side in the width direction of the vehicle, the discharge port 134 of the first blower 130a and the discharge port 134b of the second blower 130b,
  • the discharge port 134 of the first blower 130a is connected to the cold air passage 111 and the discharge port 138 of the second blower 130b is connected to the hot air passage 112 It is connected.
  • the first and second blowers 130a and 130b are disposed between the first and second blowers 130a and 130b so as to supply the inside and outside air to the first and second blowers 130a and 130b, And an intake duct 140 connected to the intake duct 140 to communicate with each other.
  • one end of the intake duct 140 is provided between the first blower 130a and the second blower 130b, and the first and second blowers 130a and 130b are connected to the one intake duct 140) are commonly used.
  • the intake duct 140 includes an outside air inlet 141 for introducing outside air, an inside air inlet opening 142 for introducing the inside air, and an air inlet opening 142 provided between the inside air inlet 142 and outside air inlet 141, External switching door 147 for selectively opening the inside and outside air inflow ports 141 and 142 to the first blower 130a and the inside and outside air inflow ports 141 and 142 for the second blower 130b And a second inside / outside switching door 148 which opens to the outside.
  • the outside air inlet 141 is formed on the upper portion of the intake duct 140, and the inside air inlet 142 is formed on the lower portion of the intake duct 140, but the position is changeable.
  • the first internal / external switching door 147 is a dome-shaped door disposed at one side of the first blower 130a, and the second internal / external switching door 148 is also a dome- As shown in Fig.
  • one intake duct 140 is installed between the first and second blowers 130a and 130b, and two internal / external switching doors 147 and 148 are installed in the intake duct 140, It is possible to selectively supply the first and second blowers 130a and 130b with the inside and outside air flowing into the inside and outside air inflow ports 141 and 142 of the intake duct 140.
  • the outside air inlet 141 of the intake duct 140 communicates with the outside of the vehicle and the inside air inlet 142 of the intake duct 140 communicates with the inside of the vehicle.
  • the air conditioning case 110 is provided with an inflow inlet duct 142a for connecting the inflow inlet 142 of the intake duct 140 and the vehicle interior.
  • Air filters 141a and 142a are provided on the outside air inlet 141 and the inside air inlet 142 to remove impurities contained in the air flowing into the outside air inlet 141 and the inside air inlet 142 do.
  • a cool air discharge port 111b for discharging the cool air having passed through the evaporator 104 to the inside of the car and a cool air discharge port 119a for discharging to the outside of the car are provided at the outlet side of the cool air passage 111 of the air conditioning case 110
  • a warm air discharge port 112b for discharging warm air having passed through the condenser 102 to the inside of the car and a warm air discharge port 119b for discharging the warm air to the outside of the car are provided on the outlet side of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110, And a warm air mode door 121 for opening and closing the hot air discharge port 112b and the hot air discharge port 119b.
  • the cold-air mode door 120 and the hot-air mode door 121 are composed of a dome-shaped door.
  • the cold air discharge port 111b and the hot air discharge port 119b are opened, and the air flowing through the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104, and then the cold air discharge port 111b
  • the air flowing through the hot air passage 112 is heated while passing through the condenser 102 and then discharged to the outside through the hot air outlet 119b.
  • the hot air discharge port 112b and the cold air discharge port 119a are opened, and the air flowing through the hot air passage 112 is heated while passing through the condenser 102 and then discharged through the hot air discharge port 112b
  • the air flowing through the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104 and then discharged to the outside through the cold air outlet 119a.
  • Electrical components are installed on the outer surfaces of the air conditioning case 110 and the blower 130 to control components installed inside the air conditioning case 110 and the air blowing device 130.
  • the plurality of components include a first internal / external switching door 147, a second internal / external switching door 148, blowing fans 132 and 136 provided in the air blowing device 130, (Not shown) installed inside the air conditioning case 110 or the air blowing device 130.
  • the air conditioning mode door 120 is installed inside the air conditioning case 110 or the air blowing device 130, .
  • the plurality of electrical components include a plurality of actuators 139 for driving and controlling the doors 115, 120, 121, 147 and 148, motors 133 and 137 for driving and controlling the blowing fans 132 and 136 of the first and second blowers 130a and 130b, And a sensor connector (not shown) connected to the sensor.
  • An actuator connector 139a for supplying power to the actuator 139 is connected to the actuator 139 and cable connectors 133a and 137a for supplying power to the motor are connected to the motors 133 and 137.
  • At least one of the air conditioning case 110 and the air blowing device 130 is provided with a protection means 150 for protecting the electrical equipment.
  • the protection unit 150 is installed to cover the plurality of electrical components with one protective cover 151.
  • the protective cover 151 is installed on the outer surface of the air blowing device 130 and the outer surface of the air conditioner case 110, as shown in the figure.
  • the protective cover 151 provided on the outer surface of the fan 130 includes a first cover 152 surrounding the actuator 139 as shown in FIG. 4, a cable connector (not shown) connected to the motors 133 and 137 133a, and 137a.
  • the first cover 152 covers not only the actuator 139 but also the actuator connector 139a connected to the side of the actuator 139.
  • the second cover part 153 may be formed to enclose the entire motor 133 and 137, but it is preferable that the second cover part 153 enclose only the cable connectors 133a and 137a.
  • a single protective cover 151 covers a plurality of electrical components, that is, the actuator 139, the actuator connector 139a, 133a, and 137a of the electrical parts are enclosed and protected, thereby preventing external foreign matter, water, and the like from flowing into the electric component side, thereby preventing malfunction and failure of electrical components.
  • the number of protective covers 151 can be reduced while protecting a plurality of electrical components, thereby reducing the assembly process, weight, and cost.
  • two protective covers 151 are provided on the outer surface of the air blowing device 130, one protective cover 151 includes an actuator 139 for driving the first inside / outside switching door 147, The actuator connector 139a and the cable connector 133a of the motor 133 for driving the blowing fan 132 of the first blower 130a are protected while the other one of the protective covers 151 protects the second indoor / The actuator 139 and the actuator connector 139a that drive the switching door 148 and the cable connector 137a of the motor 137 that drives the blowing fan 136 of the second blower 130b .
  • the protective cover 151 provided on the outer surface of the air conditioner case 110 includes a protective cover 151 that surrounds the plurality of actuators 139 as shown in FIG.
  • a plurality of actuators 139 are installed on the outer side of the air conditioning case 110 to drive the cold air mode door 120, the hot air mode door 121 and the bypass door 15, respectively.
  • the actuators 139 are grouped and wrapped in one protective cover 151 at a time.
  • FIG. 3 a case in which two actuators 139 are wrapped by one protective cover 151 is shown as an example, but it is also possible to cover three actuators 139 with one protective cover 151.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which the first internal / external switching door 147 and the second internal / external switching door 148 are driven on the outer surface of the fan unit 130, respectively, A plurality of actuators 139 are installed and the protective means 150 is installed to cover the plurality of actuators 139 with a single protective cover 151.
  • the protection unit 150 is installed to cover the electrical components and the cable connectors 133a and 137a with a single protective cover 151.
  • the protective cover 151 is provided to enclose the electric motors 133 and 137 and the cable connectors 133a and 137a.
  • a sealing member 157 is provided between the outer surface of the fan unit 130 and the protective cover 151 so as to seal between the fan unit 130 and the protective cover 151.
  • a tongue and groove coupling structure may be formed on the outer surface of the air blowing device 130 and the mounting surface of the protective cover 151 and sealed.
  • the protective cover 151 is formed with a receiving portion 155 for receiving the cable connectors 133a and 137a and a cable 155a for connecting the cable connectors 133a and 137a is formed on one side of the protective cover 151.
  • a cable penetration portion 156 through which the first and second protrusions 133b and 137b penetrate is formed.
  • the cable penetrating portion 156 is formed at one side of the receiving portion 155.
  • the cable penetrating part 156 may be formed by forming a through hole 156a in the protective cover 151 as shown in FIG. 8, And a through-hole 156b may be formed.
  • the protective cover 151 is provided to cover the actuator 139 and the sensor connector (not shown) provided on the outer surface of the air conditioning case 110 and the air blowing device 130 at once Can be installed.
  • the protective cover 151 may be formed with a plurality of protrusions 151a and 151b for screwing or hooking the outer surface of the air conditioner case 110 or the air blower 130, A coupling structure (not shown) is formed.
  • FIG. 8 shows a case in which the screw cover 154 is formed on the protective cover 151 so that the protective cover 151 can be screwed onto the outer surface of the blower 130.
  • a protective cover 151 is installed to protect electrical equipment installed on the outer surface of the air conditioning case 110 and the air blower 130. At this time, a single protective cover 151 is installed Or a plurality of electrical components can be grouped together with a single protective cover 151 so as to be enclosed all at once.
  • the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure compressed and discharged from the compressor flows into the condenser 102.
  • the gaseous refrigerant flowing into the condenser 102 undergoes heat exchange with the air passing through the condenser 102, and in this process, the refrigerant is cooled and phase-changed into a liquid phase.
  • the liquid refrigerant discharged from the condenser 102 flows into the expansion means and is expanded under reduced pressure.
  • the refrigerant decompressed and expanded by the expansion means is transferred to the evaporator 104 at a low temperature and pressure in an atomized state and the refrigerant flowing into the evaporator 104 is evaporated by heat exchange with the air passing through the evaporator 104 .
  • the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the evaporator 104 flows into the compressor, and then recirculates the refrigeration cycle as described above.
  • the cold air mode door 120 operates to open the cold air outlet port 111b, and the hot air mode door 121 operates to open the hot air outlet 119b.
  • the first and second indoor / outdoor switching doors 147 and 148 operate selectively to supply indoor air or outdoor air to the first and second blowers 130a and 130b according to the indoor air inflow mode or the outdoor air inflow mode.
  • the indoor air or the outside air flowing into the intake duct 140 is sucked into the first and second blowers 130a and 130b, 111 and the warm air passage 112, respectively.
  • the air supplied to the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104, and is discharged to the inside of the vehicle through the cold air outlet 111b to be cooled.
  • the air supplied to the hot air passage 112 is heated while passing through the condenser 102, and then discharged to the outside through the hot air outlet 119b.
  • the hot air mode door 121 operates to open the hot air discharge port 112b, and the cold air mode door 120 operates to open the cold air discharge port 119a.
  • the first and second indoor / outdoor switching doors 147 and 148 operate selectively to supply indoor air or outdoor air to the first and second blowers 130a and 130b according to the indoor air inflow mode or the outdoor air inflow mode.
  • the indoor air or the outside air flowing into the intake duct 140 is sucked into the first and second blowers 130a and 130b, 111 and the warm air passage 112, respectively.
  • the air supplied to the hot air passage 112 is heated while being passed through the condenser 102, and then is discharged to the passenger compartment through the hot air discharge port 112b to be heated.
  • the air supplied to the cold air passage 111 is cooled while being passed through the evaporator 104, and then discharged to the outside through the cold air outlet 119a.
  • the hot air mode door 121 is operated to open the hot air outlet 112b and the cold air mode door 120 is operated to open the cold air outlet 119a in a heating mode under a low outdoor temperature, Lt; / RTI >
  • bypass door 115 is operated to open the bypass passage 114.
  • the first and second indoor / outdoor switching doors 147 and 148 operate selectively to supply indoor air or outdoor air to the first and second blowers 130a and 130b according to the indoor air inflow mode or the outdoor air inflow mode.
  • the indoor air or the outside air flowing into the intake duct 140 is sucked into the first and second blowers 130a and 130b, 111 and the warm air passage 112, respectively.
  • the air supplied to the hot air passage 112 is heated while being passed through the condenser 102, and then is discharged to the passenger compartment through the hot air discharge port 112b to be heated.
  • the air supplied to the cold air passage 111 is cooled by the heat absorption of the evaporator 104 while passing through the evaporator 104, and then is discharged to the outside of the car through the cold air outlet 119a.
  • a part of the hot air heated while passing through the condenser 102 of the hot air passage 112 is bypassed to the cold air passage 111 side through the bypass passage 114 and supplied to the evaporator 104,
  • the temperature of the air flowing into the evaporator 104 is increased in a cryogenic environment.
  • the temperature and pressure of the refrigerant in the system are increased, Performance can be improved.

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Abstract

본 발명은 차량용 공조 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부의 냉풍통로와 온풍통로에 증발기와 응축기를 설치하여 냉,난방을 수행하는 공조 시스템에서, 상기 공조케이스와 송풍장치의 외측면에 설치된 복수개 전장품을 감싸는 보호수단을 설치함으로써, 외부 이물질이나 물이 전장품측으로 유입되는 것을 방지하여 전장품의 작동 불량 및 고장을 방지할 수 있는 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.

Description

차량용 공조 시스템
본 발명은 차량용 공조 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부의 냉풍통로와 온풍통로에 증발기와 응축기를 설치하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 상기 공조케이스와 송풍장치의 외측면에 설치된 복수개 전장품을 감싸는 보호수단을 설치한 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.
일반적인 차량용 에어컨시스템은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진 냉동사이클로 구성되며, 다음과 같은 냉매 순환과정을 통하여 자동차 실내를 냉방한다.
상기 에어컨시스템의 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(1)가 엔진 또는 모터의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(2)로 송출하고, 응축기(2)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(2)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매는 팽창밸브(3)의 교축작용으로 급속히 팽창되어 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(4)로 보내어지고, 증발기(4)는 그 냉매를 블로어(미도시)가 차량 실내로 송풍하는 공기와 열교환시킨다. 이에 냉매는 증발기(4)에서 증발하여 저온 저압의 기체 상태로 배출되고 다시 압축기(1)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.
상기 증발기는 차량 실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어(미도시)가 송풍하는 공기가 상기 증발기(4)를 거치면서 증발기(4)내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.
또한, 차량 실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어(미도시)를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터(미도시)를 이용하게 된다.
한편, 상기 응축기(2)는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.
최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 공조 시스템, 즉 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 좌,우 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다.
이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다.
또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.
상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)가 좌,우(차량 폭방향)로 배치되므로, 상기 두 개의 블로어(20)도 좌,우로 배치된다.
따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍이 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
난방모드시에는 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
한편, 상기 공조케이스(10)와 블로어(20)의 외측면에는, 복수개의 전장품(미도시)이 설치되는데, 즉, 상기 공조케이스(10)의 외측면에는 공조케이스(10)내의 도어를 작동시키기 위한 엑츄에이터(미도시)가 설치되고, 상기 블로어(20)의 외측면에는 모터(미도시)가 설치된다.
물론, 상기 엑츄에이터와 모터에는 전원 공급을 위한 커넥터도 연결된다.
그러나, 상기 종래기술은, 상기 공조케이스(10)와 블로어(20)의 외측면에 설치되는 복수개 전장품이 외부에 노출되어 있어 외부 이물질이나 물 등이 전장품측으로 유입되어 작동 불량 및 고장이 발생하는 문제가 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스 내부의 냉풍통로와 온풍통로에 증발기와 응축기를 설치하여 냉,난방을 수행하는 공조 시스템에서, 상기 공조케이스와 송풍장치의 외측면에 설치된 복수개 전장품을 감싸는 보호수단을 설치함으로써, 외부 이물질이나 물이 전장품측으로 유입되는 것을 방지하여 전장품의 작동 불량 및 고장을 방지할 수 있는 차량용 공조 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기, 응축기, 팽창수단, 증발기가 냉매순환라인으로 연결되어 이루어진 차량용 공조 시스템에 있어서, 공조케이스의 입구측에 설치되며 공기를 송풍하도록 블로어를 구비한 송풍장치와, 상기 공조케이스와 송풍장치에 설치된 부품의 제어를 위해 상기 공조케이스와 송풍장치의 외측면에 설치되는 전장품과, 상기 공조케이스와 송풍장치 중 적어도 어느 하나의 외측면에 설치되어 상기 전장품을 보호하는 보호수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 공조케이스 내부의 냉풍통로와 온풍통로에 증발기와 응축기를 설치하여 냉,난방을 수행하는 공조 시스템에서, 상기 공조케이스와 송풍장치의 외측면에 설치된 복수개 전장품을 감싸는 보호수단인 보호커버를 설치함으로써, 외부 이물질이나 물이 전장품측으로 유입되는 것을 방지하여 전장품의 작동 불량 및 고장을 방지할 수 있다.
또한, 하나의 보호커버를 통해 복수개의 전장품을 감싸도록 함으로써, 복수개의 전장품을 보호하면서도 보호커버의 개수를 줄여 조립공정과 중량 및 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 차량용 에어컨시스템의 냉동사이클을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 차량용 공조 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템을 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템에서 보호수단이 설치된 상태를 나타내는 부분 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템에서 보호수단의 다른 실시예를 나타내는 부분 사시도,
도 6은 도 3의 A측에서 바라본 측면도,
도 7은 도 3의 B측에서 바라본 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템에서 보호수단의 또 다른 실시예를 나타내는 부분 사시도,
도 9는 도 8의 보호수단이 송풍장치측에 결합된 상태를 나타내는 부분 사시도,
도 10은 도 8에서 케이블관통부를 관통홈으로 구성한 경우를 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템에서 송풍장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템은, 압축기(미도시) -> 응축기(102) -> 팽창수단(미도시) -> 증발기(104)를 냉매순환라인(미도시)으로 연결하여, 상기 증발기(104)를 통해 냉방을 수행하고 상기 응축기(102)를 통해 난방을 수행하는 것이다.
먼저, 상기 압축기는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(104)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.
상기 응축기(102)는, 상기 압축기에서 배출되어 응축기(102)의 내부를 유동하는 고온 고압의 기상 냉매와 상기 응축기(102)를 통과하는 공기를 상호 열교환시키게 되며, 이 과정에서 냉매는 응축되고, 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 된다.
이러한 상기 응축기(102)는, 냉매순화라인(냉매파이프)을 지그재그 형태로 구성한 후 방열핀(미도시)을 설치한 구조, 또는 복수개의 튜브(미도시)를 적층하고 각 튜브의 사이에 방열핀을 설치한 구조로 구성할 수 있다.
따라서, 상기 압축기에서 배출된 고온 고압의 기상 냉매가 상기 지그재그 형태의 냉매순환라인 또는 복수개 튜브를 따라 유동하면서 공기와 열교환하여 응축되고, 이때 상기 응축기(102)를 통과하는 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 되는 것이다.
그리고, 상기 팽창수단(미도시)은 상기 응축기(102)에서 배출되어 유동하는 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(104)로 보내게 된다.
상기 팽창수단으로는 팽창밸브 또는 오리피스 구조를 사용할 수 있다.
상기 증발기(104)는 상기 팽창수단에서 배출되어 유동하는 저압의 액상 냉매를 공조케이스(110)내의 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 된다.
계속해서, 상기 증발기(104)에서 증발하여 배출된 저온 저압의 기상 냉매는 다시 압축기에 흡입되어 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
아울러, 상기와 같은 냉매순환과정에서, 차량 실내의 냉방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 증발기(104)를 통과하면서 증발기(104)의 내부를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어지고,
차량 실내의 난방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 응축기(102)를 통과하면서 응축기(102)의 내부를 순환하는 고온 고압의 기상 냉매의 방열로 가열되어 뜨거워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.
그리고, 상기 공조케이스(110)는, 그 내부를 상,하로 구획하는 구획벽(113)에 의해 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)가 구획 형성된다.
즉, 상기 냉풍통로(111)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 상부에 형성되고, 상기 온풍통로(112)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 하부에 형성된다.
또한, 상기 냉풍통로(111)에는 상기 증발기(104)를 설치하고, 상기 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)를 설치된다. 아울러 상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)의 상,하 배치 구조로 인해 상기 증발기(104)와 상기 응축기(102)도 상,하로 배치되게 된다.
다시말해, 상기 제1,2블로어(130a,130b) 모터(133,137)의 회전축이 향하는 축방향에 대해 직각방향으로 상기 증발기(104)와 응축기(102)가 배치되는 것이다.
상기 증발기(104)가 설치된 냉풍통로(111)에는 냉풍이 유동하고, 상기 응축기(102)가 설치된 온풍통로(112)에는 온풍이 유동하게 된다.
상기에서는 증발기(104)가 구획벽(113)의 상부에 설치되고, 상기 응축기(102)가 구획벽(113)의 하부에 설치된 경우에 대해서만 설명하였지만, 이와는 반대로 상기 증발기(104)를 구획벽(113)의 하부에 설치하고, 상기 응축기(102)를 구획벽(113)의 상부에 설치하는 것도 가능하다.
한편, 상기 공조케이스(110) 및 송풍장치(130)는, 차실내 승객룸을 형성하는 격벽(미도시)의 외측에 배치되는데, 일예로 차량의 엔진룸에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 증발기(104)와 응축기(102) 사이의 구획벽(113)에는, 상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)를 연통시키는 바이패스통로(114)가 관통 형성되고, 상기 바이패스통로(114)에는 바이패스통로(114)를 개폐하는 바이패스도어(115)가 설치된다.
상기 바이패스통로(114)는, 상기 온풍통로(112)내의 응축기(102)를 통과한 온풍 일부를 상기 냉풍통로(111)측으로 바이패스시키게 되며, 상기 바이패스도어(115)는 냉방모드시 상기 바이패스통로(114)를 폐쇄하고, 난방모드시에는 상기 바이패스통로(114)를 선택적으로 개폐하게 된다.
따라서, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 폐쇄한 상태에서 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(111)를 유동하면서 증발기(104)에 의해 냉각된 냉풍이 차실내로 공급되어 냉방을 수행하고, 난방모드시에는 상기 온풍통로(112)를 유동하면서 응축기(102)에 의해 가열된 온풍이 차실내로 공급되어 난방을 수행하게 된다.
또한, 난방모드시, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 개방한 경우에는, 상기 온풍통로(112)를 유동하면서 응축기(102)에 의해 가열된 온풍의 일부가 상기 바이패스통로(114)를 통해 냉풍통로(111)측으로 바이패스되어 증발기(104)측으로 공급됨으로써, 상기 증발기(104)측으로 유입되는 풍량을 증대하고, 극저온 환경에서도 상기 증발기(104)로 유입되는 공기의 온도가 높아져 상기 증발기(104)가 원활하게 흡열 하게 되고, 이로인해 시스템내의 냉매 온도 및 압력이 높아져 차실내로 토출되는 공기의 온도가 높아지면서 난방성능을 향상할 수 있다.
아울러, 상기 응축기(102)에 의해 가열된 온풍의 일부를 상기 증발기(104)측으로 공급함으로써, 상기 증발기(104)의 착상도 방지할 수 있다.
그리고, 상기 응축기(102)는 상기 온풍통로(112)내에서 공기유동방향으로 상기 바이패스통로(114) 보다 상류측에 설치된다. 따라서, 상기 응축기(102)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 바이패스통로(114)를 통해 상기 증발기(104)측으로 공급될 수 있는 것이다.
한편, 상기 증발기(104)는, 상기 냉풍통로(111)내에서 공기유동방향으로 상기 바이패스통로(114) 보다 하류측에 설치된다. 따라서, 상기 바이패스통로(114)를 통해 바이패스하는 온풍이 상기 증발기(104)를 통과하게 되는 것이다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 입구측에는 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 공기를 송풍하도록 블로어를 구비한 송풍장치(130)가 설치된다.
상기 송풍장치(130)의 블로어는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 토출구(134)가 연결되어 냉풍통로(111)측으로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a)와, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 토출구(138)가 연결되어 온풍통로(112)측으로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)로 이루어진다.
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 차량의 폭방향으로 서로 이격되어 마주하도록 배치된다.
상기 제1블로어(130a)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되도록 상기 토출구(134)를 구비한 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(132)과, 상기 스크롤케이스(131)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(131a)과, 상기 스크롤케이스(131)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(132)을 회전시키는 모터(133)로 이루어진다.
상기 인렛링(131a)은, 상기 스크롤케이스(131)에서 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.
상기 제2블로어(130b)는, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되도록 상기 토출구(138)를 구비한 스크롤케이스(135)와, 상기 스크롤케이스(135)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(136)과, 상기 스크롤케이스(135)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(135a)과, 상기 스크롤케이스(135)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(136)을 회전시키는 모터(137)로 이루어진다.
상기 인렛링(135a)은, 상기 스크롤케이스(135)에서 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 각각의 모터(133,137) 회전축이 동일 방향이 되도록 설치된다.
또한, 상기 제1블로어(130a)의 인렛링(131a)과 상기 제2블로어(130b)의 인렛링(135a)은 서로 마주하도록 형성된다.
한편, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 스크롤케이스(131,135)는, 각각 내부에 설치된 송풍팬(132,136)을 중심으로 스크롤 형태로 형성된다. 따라서, 상기 스크롤케이스(131,135)의 내부에서 상기 송풍팬(132,136) 둘레의 공기통로는 스크롤 시작지점에서부터 끝지점으로 갈수록 그 단면적이 점차 커지게 된다.
아울러, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 토출구(134,138)는, 상기 스크롤케이스(131,135)의 스크롤 형상 끝지점에서부터 연장 형성되어 상기 상,온풍통로(111,112)와 연결되게 된다.
그리고, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)가 서로 엇갈리게 배치되도록 설치된다.
이때, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)는, 서로 상,하로 엇갈리게 배치된다.
즉, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)가 차량의 폭방향으로 나란하게 배치된 상태에서, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)를 서로 상,하로 엇갈리게 배치하여, 제1블로어(130a)의 토출구(134)는 냉풍통로(111)에 연결하고 제2블로어(130b)의 토출구(138)는 온풍통로(112)에 연결한 것이다.
그리고, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에는, 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 각각 내,외기를 공급할 수 있도록 상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되는 인테이크덕트(140)가 설치된다.
즉, 상기 인테이크덕트(140)는, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 하나가 설치되어, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 상기 하나의 인테이크덕트(140)를 공용으로 사용하게 되는 것이다.
이처럼, 상기 인테이크덕트(140)를 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 설치함으로써, 각각 개별 작동하는 두 개의 블로어(130a,130b)를 사용하는 시스템에서 하나의 인테이크덕트(140)를 사용하므로 공간 효율을 극대화 할 수 있고, 이로인해 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.
상기 인테이크덕트(140)는, 외기를 유입하는 외기유입구(141)와, 내기를 유입하는 내기유입구(142)와, 상기 내기유입구(142)와 외기유입구(141)의 사이에 각각 설치되며, 상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147) 및 상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진다.
도면에서와 같이 상기 외기유입구(141)는 인테이크덕트(140)의 상부에 형성되고, 내기유입구(142)는 인테이크덕트(140)의 하부에 형성되는 것이 바람직하지만, 그 위치는 변경 가능하다.
상기 제1내외기전환도어(147)는 돔형 도어로 이루어져 상기 제1블로어(130a)의 일측에 배치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)도 돔형 도어로 이루어져 상기 제2블로어(130b)의 일측에 배치된다.
이처럼, 하나의 인테이크덕트(140)를 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 사이에 설치하고, 상기 인테이크덕트(140)의 내부에는 두 개의 내외기전환도어(147,148)를 설치하여, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내,외기를 상기 제1,2블로어(130a,130b)에 선택적으로 공급할 수 있다.
한편, 상기 인테이크덕트(140)의 외기유입구(141)는 차량의 외부와 연통되고, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)는 차량실내와 연통된다.
이때, 상기 공조케이스(110)에는, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 차량 실내를 연결하는 내기유입덕트(142a)가 설치된다.
또한, 상기 외기유입구(141)와 내기유입구(142)에는, 각각 에어필터(141a,142a)가 설치되어, 외기유입구(141)와 내기유입구(142)로 유입되는 공기 중에 포함된 불순물을 제거하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구측에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)와, 상기 냉풍토출구(111b)와 냉풍방출구(119a)를 개폐하는 냉풍 모드도어(120)가 구비되고,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구측에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)와, 상기 온풍토출구(112b)와 온풍방출구(119b)를 개폐하는 온풍 모드도어(121)가 구비된다.
상기 냉풍 모드도어(120)와 온풍 모드도어(121)는 돔형 도어로 구성된다.
따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍토출구(111b)와 온풍방출구(119b)가 개방되어, 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
난방모드시에는 온풍토출구(112b)와 냉풍방출구(119a)가 개방되어, 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 내부에 설치된 부품의 제어를 위해 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 외측면에는 전장품이 설치된다.
이때, 도면에서와 같이, 상기 부품은 복수개가 설치되므로, 상기 전장품 역시 복수개가 설치된다.
상기 복수개 부품으로는, 상기 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 제1내외기전환도어(147), 제2내외기전환도어(148), 송풍팬(132,136)과, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 냉풍 모드도어(120), 온풍 모드도어(121), 바이패스 도어(115)와, 그리고 공조케이스(110) 또는 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 각종 센서(미도시) 등이 있다.
상기 복수개의 전장품으로는, 상기 도어(115,120,121,147,148)들을 각각 구동 제어하는 복수개의 엑츄에이터(139)와, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 송풍팬(132,136)을 구동 제어하는 모터(133,137)와, 상기 센서에 연결되는 센서 커넥터(미도시) 등이 있다.
물론, 상기 엑츄에이터(139)에는 엑츄에이터(139)에 전원 공급을 위한 엑츄에이터 커넥터(139a)가 연결되고, 상기 모터(133,137)에는 모터에 전원 공급을 위한 케이블 커넥터(133a,137a)가 연결된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130) 중 적어도 어느 하나의 외측면에는 상기 전장품을 보호하는 보호수단(150)이 설치된다.
상기 보호수단(150)은, 상기 복수개 전장품을 하나의 보호커버(151)로 감싸도록 설치하여 이루어진다.
즉, 서로 인접한 전장품 복수개씩을 그룹화 하여 보호커버(151)로 감싸도록 설치한 것이다.
상기 보호커버(151)는, 도면에서와 같이 상기 송풍장치(130)의 외측면과 상기 공조케이스(110)의 외측면에 각각 설치된다.
상기 송풍장치(130)의 외측면에 설치되는 보호커버(151)는, 도 4와 같이 상기 엑츄에이터(139)를 감싸는 제1커버부(152)와, 상기 모터(133,137)에 연결되는 케이블 커넥터(133a,137a)를 감싸는 제2커버부(153)로 이루어진다.
이때, 상기 제1커버부(152)는 상기 엑츄에이터(139) 뿐만 아니라 엑츄에이터(139)의 측면에 연결되는 엑츄에이터 커넥터(139a)까지 감싸게 된다.
또한, 상기 제2커버부(153)는 상기 모터(133,137) 전체를 감싸도록 형성할 수도 있지만, 상기 케이블 커넥터(133a,137a)만 감싸도록 형성하는 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 송풍장치(130)의 외측면에 상기 보호커버(151)를 설치하게 되면, 하나의 보호커버(151)가 복수개 전장품, 즉, 엑츄에이터(139) 및 엑츄에이터 커넥터(139a)와 케이블 커넥터(133a,137a)를 한꺼번에 감싸면서 보호하게 되며, 이로인해 외부 이물질이나 물 등이 상기 전장품측으로 유입되는 것을 방지하여 전장품의 작동 불량 및 고장을 방지하게 된다.
또한, 하나의 보호커버(151)를 통해 복수개의 전장품을 감싸도록 함으로써, 복수개의 전장품을 보호하면서도 보호커버(151)의 개수를 줄여 조립공정과 중량 및 비용을 줄일 수 있다.
도면에서는, 상기 송풍장치(130)의 외측면에 2개의 보호커버(151)를 설치하여, 하나의 보호커버(151)는 상기 제1내외기전환도어(147)를 구동하는 엑츄에이터(139) 및 엑츄에이터 커넥터(139a)와, 제1블로어(130a)의 송풍팬(132)을 구동하는 모터(133)의 케이블 커넥터(133a)를 보호하고, 다른 하나의 보호커버(151)는 상기 제2내외기전환도어(148)를 구동하는 엑츄에이터(139) 및 엑츄에이터 커넥터(139a)와, 제2블로어(130b)의 송풍팬(136)을 구동하는 모터(137)의 케이블 커넥터(137a)를 보호하도록 구성하였다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 외측면에 설치되는 보호커버(151)는, 도 3과 같이 복수개의 엑츄에이터(139)를 감싸는 보호커버(151)로 이루어진다.
즉, 상기 공조케이스(110)의 외측면에는, 상기 냉풍 모드도어(120), 온풍 모드도어(121), 바이패스 도어(15)를 각각 구동하도록 복수개의 엑츄에이터(139)가 설치되며, 이러한 복수개의 엑츄에이터(139)를 그룹화하여 한꺼번에 하나의 보호커버(151)로 감싸게 되는 것이다.
도 3에서는, 하나의 보호커버(151)로 두 개의 엑츄에이터(139)를 감싸는 경우를 일예로 도시하였지만, 하나의 보호커버(151)로 세 개의 엑츄에이터(139)를 감싸도록 설치할 수도 있다.
그리고, 도 5는 상기 보호수단(150)의 다른 실시예로서, 상기 송풍장치(130)의 외측면에 제1내외기전환도어(147)와 제2내외기전환도어(148)를 각각 구동하는 복수개의 엑츄에이터(139)가 설치되고, 상기 보호수단(150)은 상기 복수개의 엑츄에이터(139)를 하나의 보호커버(151)로 감싸도록 설치하여 이루어진다.
도 8은 상기 보호수단(150)의 또 다른 실시예로서, 상기 보호수단(150)은, 상기 전장품과 케이블 커넥터(133a,137a)를 하나의 보호커버(151)로 감싸도록 설치하여 이루어진다.
즉, 상기 하나의 보호커버(151)로 전장품인 모터(133,137)와 케이블 커넥터(133a,137a)를 감싸도록 설치한 것이다.
또한, 상기 송풍장치(130)의 외측면과 상기 보호커버(151)의 사이에는 실링부재(157)가 설치되어, 송풍장치(130)와 보호커버(151)의 사이를 실링하게 된다.
한편, 상기 실링부재(157) 외에도, 상기 송풍장치(130)의 외측면과 상기 보호커버(151)의 조립면에 텅(tongue)과 그루브(groove) 결합구조를 형성하여 실링할 수도 있다.
또한, 상기 보호커버(151)에는, 상기 케이블 커넥터(133a,137a)를 수용하는 수용부(155)가 형성되고, 상기 보호커버(151)의 일측에는, 상기 케이블 커넥터(133a,137a)의 케이블(133b,137b)이 관통하는 케이블관통부(156)가 형성된다.
상기 케이블관통부(156)는 상기 수용부(155)의 일측에 형성된다.
또한, 상기 케이블관통부(156)는, 도 8과 같이 상기 보호커버(151)에 관통홀(156a)을 형성하여 이루어질 수도 있고, 도 10과 같이 상기 보호커버(151)의 가장자리에 일측이 개구된 관통홈(156b)을 형성하여 이루어질 수도 있다.
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 보호커버(151)는, 상기 공조케이스(110)나 송풍장치(130)의 외측면에 설치되는 엑츄에이터(139)와 상기 센서 커넥터(미도시)를 한꺼번에 감싸도록 설치할 수 있다.
한편, 도면에서는 상기 보호커버(151)의 일예를 개략적으로 도시하였지만, 상기 보호커버(151)에는 상기 공조케이스(110)나 송풍장치(130)의 외측면에 스크류 결합 또는 후크 결합 등을 하기 위한 결합구조(미도시)가 형성된다.
도 8에는 보호커버(151)를 송풍장치(130)의 외측면에 스크류 결합할 수 있도록 상기 보호커버(151)에 스크류결합부(154)를 형성한 경우를 도시하였다.
이와 같이, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 외측면에 설치된 전장품을 보호하기 위해 보호커버(151)를 설치하게 되며, 이때 하나의 보호커버(151)로 단일 전장품을 감싸도록 설치하거나 또는 하나의 보호커버(151)로 복수개 전장품을 그룹화하여 한꺼번에 감싸도록 설치할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조 시스템의 냉매유동과정을 설명하기로 한다.
먼저, 상기 압축기에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(102)로 유입된다.
상기 응축기(102)로 유입된 기상 냉매는, 응축기(102)를 통과하는 공기와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.
상기 응축기(102)에서 배출된 액상냉매는, 상기 팽창수단으로 유입되어 감압 팽창 된다.
상기 팽창수단에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(104)로 유입되고, 상기 증발기(104)로 유입된 냉매는 증발기(104)를 통과하는 공기와 열교환하여 증발하게 된다.
이후, 상기 증발기(104)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기로 유입된 후 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.
이하, 냉방모드, 난방모드, 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드시의 공기유동과정을 설명하기로 한다.
가. 냉방모드
냉방모드시에는, 상기 냉풍 모드도어(120)가 상기 냉풍토출구(111b)를 개방하도록 작동하고, 상기 온풍 모드도어(121)는 상기 온풍방출구(119b)를 개방하도록 작동하게 된다.
그리고, 내기유입모드 또는 외기유입모드에 따라 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 내기나 외기를 선택적으로 공급하게 된다.
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기 또는 외기가 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 각각 공급된다.
상기 냉풍통로(111)로 공급되는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 된다.
이때, 상기 온풍통로(112)로 공급되는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출된다.
나.난방모드
난방모드시에는, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.
그리고, 내기유입모드 또는 외기유입모드에 따라 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 내기나 외기를 선택적으로 공급하게 된다.
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기 또는 외기가 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 각각 공급된다.
상기 온풍통로(112)로 공급되는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 된다.
이때, 상기 냉풍통로(111)로 공급되는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.
다. 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드
극저온 환경과 같이 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드시에는, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.
또한, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 개방하도록 작동하게 된다.
그리고, 내기유입모드 또는 외기유입모드에 따라 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 내기나 외기를 선택적으로 공급하게 된다.
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기 또는 외기가 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 각각 공급된다.
상기 온풍통로(112)로 공급되는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 된다.
이때, 상기 냉풍통로(111)로 공급되는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 증발기(104)의 흡열에 의해 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.
또한, 상기 온풍통로(112)의 응축기(102)를 통과하면서 가열된 온풍의 일부는 상기 바이패스통로(114)를 통해 냉풍통로(111)측으로 바이패스되어 증발기(104)측으로 공급됨으로써, 상기 증발기(104)측으로 유입되는 풍량을 증대하고, 극저온 환경에서도 상기 증발기(104)로 유입되는 공기의 온도가 높아지며, 이로인해 시스템내의 냉매 온도 및 압력이 높아져 차실내로 토출되는 공기의 온도가 높아지면서 난방성능을 향상할 수 있다.

Claims (15)

  1. 압축기, 응축기(102), 팽창수단, 증발기(104)가 냉매순환라인으로 연결되어 이루어진 차량용 공조 시스템에 있어서,
    공조케이스(110)의 입구측에 설치되며 공기를 송풍하도록 블로어를 구비한 송풍장치(130)와,
    상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)에 설치된 부품의 제어를 위해 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 외측면에 설치되는 전장품과,
    상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130) 중 적어도 어느 하나의 외측면에 설치되어 상기 전장품을 보호하는 보호수단(150)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전장품은, 복수개가 설치되고,
    상기 보호수단(150)은, 상기 복수개 전장품을 하나의 보호커버(151)로 감싸도록 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전장품은, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 도어를 구동하는 엑츄에이터(139)와, 상기 블로어를 구동하는 모터(133,137)로 이루어지고,
    상기 보호커버(151)는, 상기 엑츄에이터(139)를 감싸는 제1커버부(152)와, 상기 모터(133,137)에 연결되는 케이블 커넥터(133a,137a)를 감싸는 제2커버부(153)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1커버부(152)는, 상기 엑츄에이터(139)의 측면에 연결되는 엑츄에이터 커넥터(139a)를 포함하여 감싸는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전장품은, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 복수개 도어를 구동하는 복수개 엑츄에이터(139)로 이루어지고,
    상기 보호커버(151)는, 상기 복수개 엑츄에이터(139)를 감싸도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전장품은, 상기 공조케이스(110)와 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 도어를 구동하는 엑츄에이터(139)와, 상기 공조케이스(110) 또는 송풍장치(130)의 내부에 설치되는 센서와 연결되는 센서 커넥터로 이루어지고,
    상기 보호커버(151)는, 상기 엑츄에이터(139)와 상기 센서 커넥터를 감싸도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호수단(150)은, 상기 전장품과 케이블 커넥터를 하나의 보호커버(151)로 감싸도록 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 송풍장치(130)의 외측면과 상기 보호커버(151)의 사이에는 실링부재(157)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호커버(151)에는, 상기 케이블 커넥터를 수용하는 수용부(155)가 형성되고,
    상기 보호커버(151)의 일측에는, 상기 케이블 커넥터의 케이블이 관통하는 케이블관통부(156)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호커버(151)에는, 상기 송풍장치(130)의 외측면에 스크류 결합할 수 있도록 스크류결합부(154)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 케이블관통부(156)는, 상기 보호커버(151)에 관통홀(156a)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 케이블관통부(156)는, 상기 보호커버(151)의 가장자리에 일측이 개구된 관통홈(156b)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110) 및 송풍장치(130)는, 차량 엔진룸에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(110)는, 공조케이스(110) 내부의 냉풍통로(111)에 상기 증발기(104)가 설치되고, 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍장치(130)의 블로어는,
    상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되어 냉풍통로(111)측으로 공기를 토출하는 제1블로어(130a)와,
    상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되어 온풍통로(112)측으로 공기를 토출하는 제2블로어(130b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조 시스템.
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