WO2017183918A1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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WO2017183918A1
WO2017183918A1 PCT/KR2017/004223 KR2017004223W WO2017183918A1 WO 2017183918 A1 WO2017183918 A1 WO 2017183918A1 KR 2017004223 W KR2017004223 W KR 2017004223W WO 2017183918 A1 WO2017183918 A1 WO 2017183918A1
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WO
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door
air
face
vent
flow path
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Ceased
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PCT/KR2017/004223
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English (en)
French (fr)
Inventor
원승식
김석
김용식
엄부용
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems Corp
Original Assignee
Hanon Systems Corp
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Classifications

    • 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 devices

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly, to a vehicle air conditioner comprising a dome type temperature control door and a dome type face door rotatably installed in a mixing area of an air conditioning case.
  • the vehicle air conditioner is a vehicle interior that is installed for the purpose of securing the driver's front and rear view by removing the frost that is caught in the windshield during the rainy season or the winter, or by cooling or heating the interior of the car during the summer or winter season.
  • such an air conditioner is generally equipped with a heating device and a cooling device at the same time to selectively introduce the outside air or bet, the air is heated or cooled and blown into the vehicle interior to cool, heat or ventilate the interior of the vehicle.
  • the air conditioner includes a three piece type in which the three units are independently provided, and an evaporator unit and the heater core unit in the air conditioning case.
  • the semi-center type which is built-in and the blower unit is provided as a separate unit, and the center mounting type, in which all three units are built in the air conditioning case, can be roughly classified.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional vehicle air conditioner
  • Figure 2 is a perspective view showing a conventional vehicle air conditioner, the air conditioner 1, the air inlet 11 is formed on the inlet side, each mode door on the outlet side
  • An air conditioning case (10) having a defrost vent (12), a face vent (13), and a floor vent (14, 15) having an opening degree controlled by (16a, 16b, 16c);
  • An evaporator (2) and a heater core (3) which are installed at regular intervals on the air flow path in the air conditioning case (10);
  • Is connected to the air inlet 11 of the air conditioning case 10 is composed of a blower (not shown) for blowing the inside or outside air.
  • the evaporator 2 and the heater core 3 are installed almost vertically inside the air conditioning case 10.
  • Temperature control door 18 is installed to adjust.
  • mode doors 16a, 16b, and 16c perform various air discharge modes (vent mode, bi-level mode, floor mode, mix mode, defrost mode) while adjusting the opening degree of each vent.
  • a partition wall 17 is formed between the rear side hot air flow passage P2 of the heater core 3 and the floor vents 14 and 15 to partition each other.
  • the floor vents 14 and 15 are branched into a front seat vent 14 and a rear seat vent 15.
  • the rear seats of the air vent case 10 the rear side by inducing the discharge of air to the console box (not shown) side of the center of the vehicle interior to the rear seat Console duct 20 for supplying air conditioning air to the space is installed.
  • the inlet side of the console duct 20 is connected in communication with the face vent 13, guides some of the air passing through the face vent 13 toward the console box and supplies it to the rear seat space to cool the rear seat space, It is heated.
  • a through hole 25 is formed at one side of the face vent 13 so that some air from the air passing through the face vent 13 is supplied to the console duct 20.
  • the temperature control door 18 opens the cold air flow passage P1 and closes the hot air flow passage P2. do. Accordingly, the air blown by the blower not shown is heat-exchanged with the refrigerant flowing through the evaporator 2 while passing through the evaporator 2 to be changed to cold, and then the mixing area MC through the cold air flow path P1. ) And then ventilated by the mode doors 16a, 16b, and 16c according to a predetermined air discharge mode (vent mode, bi-level mode, floor mode, mix mode, defrost mode). By being discharged to, cooling of the vehicle interior is performed.
  • a predetermined air discharge mode ventilation mode, bi-level mode, floor mode, mix mode, defrost mode
  • the temperature control door 18 closes the cold air passage P1 and opens the hot air passage P2. Accordingly, the air blown by the blower not shown is heat-exchanged with the coolant flowing through the inside of the heater core 3 while passing through the heater core 3 through the hot air flow passage P2 after passing through the evaporator 2. After changing to warmth, it flows toward the mixing area MC, and is then discharged into the vehicle interior through a vent opened by the mode doors 16a, 16b, and 16c according to a predetermined air discharge mode, thereby heating the vehicle interior. do.
  • the conventional air conditioner 1 comprises not only the temperature control door 18 but also all of the mode doors 16a, 16b, and 16c as flat type doors. There is a problem that can not guide the air flowing in a variety of directions smoothly, due to this there is a problem that the flow resistance of the air increases and the air volume decreases.
  • the air flow direction acts perpendicular to the temperature control door 18 and the mode doors (16a, 16b, 16c) there was also a problem that the door operating force is increased by the torque generated at this time.
  • the present invention by forming a dome type temperature control door and a dome type face door rotatably installed in the mixing area of the air conditioning case, the curved surface and the face inside the temperature cutting door
  • the curved surface inside the door smoothly guides the air to each vent side according to the air discharge mode, so that the flow resistance can be reduced and the air volume can be increased, and the rotational direction of the face door can be shifted from the air flow direction to operate the face door. It provides a vehicle air conditioning apparatus that can reduce.
  • the present invention provides a defrost vent, a face vent, and a floor vent to discharge air into a vehicle cabin, an air conditioning case having a cold air flow passage and a hot air flow passage formed therein, and an interior of the air conditioning case.
  • Defrost doors respectively installed to adjust the opening degree of the defrost vent, a face door to adjust the opening degree of the face vent, a floor door to adjust the opening degree of the floor vent, and are installed inside the air conditioning case and the cold air flow path
  • a temperature control door for adjusting the opening degree of the hot air flow path, wherein the temperature control door is rotatably installed in a mixing area where the cold air flow path and the hot air flow path are joined to form a cold air with respect to the mixing area.
  • the dome type door which controls the opening degree of a flow path and a warm air flow path
  • the said face door is the said, It is rotatably installed in the mixing area, characterized in that composed of a dome type door for adjusting the opening degree of the face vent with respect to the mixing area.
  • the present invention comprises a dome type temperature control door and a dome type face door rotatably installed in the mixing area of the air conditioning case, so that the curved surface inside the temperature cutting door and the curved surface inside the face door are in the air discharge mode. According to the air can be smoothly guided to each vent side to reduce the flow resistance and increase the amount of air flow.
  • the face door is installed so that the rotational direction of the face door is shifted from the flow direction of air flowing to the face vent side, so that the rotational direction of the face door is different from the air flow direction can reduce the operating force of the face door.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional vehicle air conditioner
  • FIG. 2 is a perspective view showing a conventional vehicle air conditioner
  • FIG. 3 is a perspective view showing a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the console duct is separated in the vehicle air conditioner according to the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the console duct in the vent mode in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the floor flow path in the floor mode in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the vent mode in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a bi-level mode in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a floor mode in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a mix mode in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a defrost mode in a vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an all mode in the vehicle air conditioner according to the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a vehicle air conditioner according to a modification of FIG. 3.
  • the air inlet 111 is formed on one side and a plurality of air outlets are formed on the other side and the cold air flow passage (P1) and the warm air flow passage on the inside of the air flow path
  • An air conditioner case 110 having a P2 formed thereon, an evaporator 101 and a heater core 102 spaced apart from each other in an air flow path inside the air conditioner case 110, the evaporator 101 and a heater core.
  • an air inlet 111 of the air conditioning case 110 is provided with a blower (not shown) for blowing inside or outside air.
  • the air conditioning case 110 may be configured by assembling only the left and right cases (110a, 110b), or separate left and right cases (110a, 110b) and the lower left and right cases (110a, 110b) The lower case of the assembly can also be configured.
  • the evaporator 101 is installed upstream of the cold air flow passage (P1) of the air conditioning case 110, the heater core 102 is installed in the warm air flow passage (P2) of the air conditioning case (110).
  • the evaporator 101 is installed to stand at a predetermined angle in the cold air flow path (P1), the heater core 102 is installed to be laid down at a predetermined angle in the hot air flow path (P2).
  • the evaporator 101 is disposed vertically in the cold air flow passage (P1), but is inclined at a predetermined angle vertically, and the heater core 102 is disposed horizontally in the hot air flow passage (P2), but inclined at a predetermined angle in the horizontal direction. Is placed.
  • the horizontal is the front and rear directions
  • the vertical is a direction perpendicular to the front and rear directions of the vehicle.
  • the evaporator 101 is arranged such that air introduced into the cold wind flow path P1 passes through the evaporator 101 in a horizontal direction (before and after the vehicle),
  • the heater core 102 is disposed such that air introduced into the hot air flow passage P2 passes through the heater core 102 in a vertical direction (a direction perpendicular to the front and rear sides of the vehicle).
  • the heater core 102 includes a pair of header tanks spaced apart from each other, a plurality of tubes connecting the pair of header tanks, and heat dissipation fins disposed between the plurality of tubes.
  • the hot air flow passage (P2) is formed to branch from the cold air flow passage (P1) at the rear side of the evaporator 101 and passes through the heater core 102 and then joined with the cold air flow passage (P1) again.
  • a mixing area MC in which cold air and warm air are mixed is formed in the region where the cold wind flow path P1 and the hot wind flow path P2 join. That is, the mixing region MC is formed at the outlet of the cold air passage P1 and the outlet of the hot air passage P2.
  • the plurality of air discharge ports formed at the outlet side of the air conditioning case 110 may include a defrost vent 112 for discharging air toward the windshield of the vehicle and a face vent for discharging air toward the face of the front occupant. 113 and floor vents 114 and 115 for discharging air toward the foot of the occupant are formed.
  • the floor vents 114 and 115 branch into a front seat vent 114 for discharging air toward the front occupant's foot and a rear seat vent 115 for discharging air toward the rear occupant's foot. It is.
  • the defrost vent 112, the face vent 113, and the floor vents 114 and 115 are mode doors installed on the vent side, respectively, the defrost door 130, the face door 140, and the floor door ( It is opened and closed by 150) and the opening degree is adjusted.
  • the defrost door 130 and the floor door 150 are flat type doors.
  • the floor door 150 is a center pivot type door having plates on both sides of the rotating shaft even in the flat type.
  • the face door 140 is rotatably installed in the mixing area MC and is configured as a dome type door for adjusting the opening degree of the face vent 113 with respect to the mixing area MC.
  • the rotation shaft 141 of the face door 140 is rotatably installed in the mixing region MC, and thus, the dome type face door 140 rotates the rotation shaft 141 provided in the mixing region MC.
  • the opening degree of the face vent 113 is adjusted while rotating about the center.
  • the dome-type door such as the face door 140 and the temperature control door 120 has a structure formed in the shape of a dome curved plate spaced radially spaced from the rotation shaft (121,141).
  • the front floor vent 114 is composed of left and right floor vents 114a and 114b to discharge air to the left and right sides (driver's seat and front passenger's seat) in the vehicle cabin. That is, the left floor vent 114a is formed in the left case 110a of the air conditioning case 110, and the right floor vent 114b is formed in the right case 110b.
  • a floor flow path 116 is formed inside the air conditioning case 110 to guide the air in the air conditioning case 110 to the left and right floor vents 114a and 114b.
  • the floor flow paths 116 are spaced apart from each other in the vehicle width direction in the air conditioning case 110 and are formed at positions corresponding to the left and right floor vents 114a and 114b. It is composed of In FIG. 3, reference numeral 116a indicates a left floor flow path inside the left case 110a and reference numeral 116b indicates a right floor flow path inside the right case 110b.
  • the left floor flow path 116a is formed in the left case 110a to guide the air in the air conditioning case 110 to the left floor vent 114a for the front seat and the left floor vent 115 for the rear seat, and the right side.
  • the floor flow path 116b is formed in the right case 110b to guide the air in the air conditioning case 110 to the right floor vent 114b for the front seat and the right floor vent 115 for the rear seat.
  • the floor flow path 116 is formed at the rear side of the hot air flow path P2 in the air conditioning case 110, and the hot air flow path P2 and the floor flow path between the hot air flow path P2 and the floor flow path 116.
  • a partition wall 117 that partitions 116 is provided and partitioned from each other.
  • the floor flow path 116 connects the mixing area MC in the air conditioning case 110 and the floor vents 114 and 115.
  • the floor door 150 is installed at the inlet side of the floor flow path 116 to open and close the floor vent (114, 115) by opening and closing the floor flow path 116.
  • the temperature control door 120 is rotatably installed in the mixing zone (MC) where the cold air flow path (P1) and the hot air flow path (P2) is joined to the cold air flow path (P1) with respect to the mixing area (MC).
  • a dome type door for adjusting the opening degree of the warm air flow passage (P2).
  • the rotation shaft 121 of the temperature control door 120 is rotatably installed in the mixing area MC, and thus the dome type temperature control door 120 is installed in the mixing area MC.
  • the temperature is controlled by adjusting the amount of mixing the cold air and the warm air by adjusting the opening degree of the cold air flow passage (P1) outlet and the hot air flow passage (P2) outlet while rotating about the center.
  • temperature control door 120 and the face door 140 are installed in the opposite direction in the mixing area (MC).
  • the temperature control door 120 is installed toward the outlet of the cold and hot air flow paths P1 and P2 in a downward direction with respect to the rotating shaft 121 installed in the mixing area MC, and the face door 140. ) Is installed toward the face vent 113 in an upward direction based on the rotating shaft 141 installed in the mixing area MC.
  • the rotating shaft 121 of the temperature control door 120 and the rotating shaft 141 of the face door 140 are arranged on the same line in the vertical direction, and are spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the inner surface of the temperature control door 120 is formed as a curved surface 122 to guide the air flow
  • the inner surface of the face door 140 is also formed as a curved surface 142 to guide the air flow.
  • the interval between one end of the rotation direction of the temperature control door 120 and one end of the rotation direction of the face door 140 facing it is referred to as A
  • the temperature control door 120 When the distance between the other end of the rotational direction of the rotation direction and the other end of the rotational direction opposite to the face is referred to as B, A is configured to be smaller than B in the entire air discharge mode.
  • one end of the temperature control door 120 and one end of the face door 140 is closer to the evaporator 101.
  • the air in the mixing region MC through which the inner curved surface 122 of the temperature control door 120 passes through the evaporator 101, to the upper air discharge port, that is, the face vent 113.
  • the air in the mixing region MC through which the inner curved surface 122 of the temperature control door 120 passes through the evaporator 101, to the upper air discharge port, that is, the face vent 113.
  • the mixing area MC in which the inner curved surface 122 of the temperature control door 120 passes through the heater core 102 By guiding the air of the defrost vent 112 and the floor vents (114, 115) can reduce the flow resistance and increase the amount of air flow.
  • the inner curved surface 142 of the face door 140 guides the air in the mixing region MC toward the defrost vent 112 and the floor vents 114 and 115, respectively, so as to reduce the flow resistance and increase the air volume. Can be obtained.
  • the face door 140 is installed such that the rotation direction of the face door 140 is shifted from the flow direction of air flowing toward the face vent 113.
  • the rotation direction of the dome type face door 140 when the rotation direction of the dome type face door 140 is out of the flow direction of air flowing toward the face vent 113 side, in other words, the face door 140 operates in the rotation direction and the face vent 113 is rotated. Since the air flowing to the side acts in a direction perpendicular to the inner curved surface 142 of the face door 140 in this way, the rotation direction of the face door 140 is different from the air flow direction to reduce the operating force of the face door 140 You can do it.
  • the floor door 150 is configured as a center pivot type door having plates on both sides of the floor door 150 in a flat type door, and the mixing area of the plates provided on both sides of the rotation axis of the floor door 150.
  • the plate adjacent to the MC is formed to have a shorter length, so that the air flowing toward the floor vents 114 and 115 is smoothly guided while the flow resistance is increased with respect to the air flowing toward the face vent 113 or the defrost vent 112. Do not give.
  • a driving means (not shown) is installed on the outer surface of the air conditioning case 110 to drive the temperature control door 120 and the mode doors (130, 140, 150).
  • the air conditioning case 110 is provided with a console flow path 250 for supplying air in the air conditioning case 110 to the rear seat side of the vehicle interior.
  • a console duct 200 is formed between the left and right floor flow paths 116a and 116b of the air conditioning case 110 to form the console flow path 250 therein.
  • the console duct 200 is installed to be inserted inwardly of the air conditioning case 110, whereby the console flow path 250 is recessed inwardly of the air conditioning case 110, thereby forming the left and right floors. It is arrange
  • the console flow path 250 in the console duct 200 is formed on the same layer as the left and right floor flow paths 116a and 116b.
  • the console channel 250 is formed on the same layer, that is, on the same line as the left and right floor channels 116a and 116b.
  • the console channel 250 in the console duct 200 has a lower section of the entire console channel 250 on the same floor as the left and right floor channels 116a and 116b.
  • the upper section is formed on a layer different from the left and right floor flow paths 116a and 116b.
  • the lower section of the console channel 250 is formed on the same floor as the left and right floor channels 116a and 116b, but the upper section of the console channel 250 is the left and right floor channels 116a and 116b. It can be seen that based on the other layer formed on the back side.
  • the upper section of the console flow path 250 is formed on a different layer from the left and right floor flow paths 116a and 116b, and the rear side of the left and right floor flow paths 116a and 116b in the front and rear directions of the vehicle. It means that it is formed in.
  • the console duct 200 is assembled between the left case 110a and the right case 110a of the air conditioning case 110. That is, a space in which the console duct 200 is to be inserted is recessed between the left and right floor flow paths 116a and 116b between the left case 110a and the right case 110b. The console duct 200 is inserted into the assembly.
  • the console duct 200 is inserted between the left and right floor flow paths 116a and 116b of the air conditioning case 110 so that the console flow path 250 is recessed inward of the air conditioning case 110.
  • the console flow path 250 is formed on the same floor as the left and right floor flow paths 116a and 116b to reduce the size of the air conditioning case 110 in the front and rear directions (reduce the package) and reduce weight and cost. can do.
  • the rear side of the console duct 200 is formed to be open, the duct cover 230 is detachably coupled to the open rear side of the console duct 200.
  • the console duct 200 is formed on the front side of the console flow path 250, and the front portion 210 for partitioning the air flow path and the console flow path 250 in the air conditioning case 110 and It is formed on both sides of the console flow path 250, both side portions 220 for partitioning the left and right floor flow paths (116a, 116b) and the console flow path 250, and detachable to the rear side of the console flow path 250 It consists of a duct cover 230 that is possibly coupled.
  • the lower section of the console duct 200 inserted into the air conditioning case 110 is in close contact with the partition wall 117. That is, the lower side of the front portion 210 of the conduit 200 is in close contact with the partition wall 117.
  • the front portion 210 of the console duct 200 may form part of the partition wall 117.
  • the partition wall 117 and the front portion 210 partition the air flow path and the console flow path 250 in the air conditioning case 110.
  • the duct cover 230 is coupled to both side portions 220 of the console duct 200 to close the open rear side of the console duct 200.
  • console duct 200, the face vent 113 and the console channel 250 in communication with the communication unit 211 for supplying air flowing through the face vent 113 to the console channel (250). Is formed.
  • the duct cover 230 by detachably coupling the duct cover 230 to the rear side of the console duct 200, in the specification that the console flow path 250 is unnecessary, only the duct cover 230 is deleted and the left and right cases 110a and 110b are removed. Can be shared. In this case, when the duct cover 230 is deleted, the communication unit 211 formed in the console duct 200 is preferably closed by a separate cover (not shown).
  • the console duct 200 the upper width of the console duct 200 as shown in Figure 3 and 4 is formed larger than the lower width. That is, the console duct 200 is formed to gradually decrease in width from the top to the bottom.
  • the width of the console duct 200 refers to the width in the vehicle width direction (driver's seat-passenger seat direction).
  • the temperature control door 120 opens the cold air flow passage (P1), the hot air flow passage (P2) is closed, the face door 140 opens the face vent (113).
  • the defrost door 130 and the floor door 150 close the defrost vent 112 and the floor vent 114 and 115.
  • the air blown by the blower not shown is converted into cold air while passing through the evaporator 101 and then supplied to the face vent 113 through the mixing zone MC, wherein the face vent 113 is provided.
  • Some of the air supplied to is discharged toward the face of the front seat occupant, and some are supplied to the console duct 200 through the communication unit 211 and then discharged toward the face of the rear seat occupant. (200) console euro 250)
  • the temperature control door 120 opens both the cold air flow passage (P1) and the hot air flow passage (P2)
  • the face door 140 opens the face vent 113
  • the defrost door 130 closes the defrost vent 112
  • the floor door 150 opens the floor vents 114 and 115.
  • the air blown by the blower not shown is changed to cold air while passing through the evaporator 101, and then some flows directly into the mixing zone MC, and some flows into the warm air while passing through the heater core 102. After the change, it flows into the mixing area MC.
  • a part is supplied to the face vent 113 and discharged toward the face of the front occupant, and a part is supplied to the floor vents 114 and 115 to the front seat. It is discharged to the foot of the passenger and the rear seat.
  • some of the air supplied to the face vent 113 may be discharged to the face of the rear occupant through the console duct 200.
  • the temperature control door 120 closes the cold air flow path (P1), the hot air flow path (P2) is open, the floor door 150 is the floor vent (114, 115) maximum
  • the defrost door 130 and the face door 140 close the defrost vent 112 and the face vent 113, wherein the defrost vent 112 is opened in small quantities without being completely closed. .
  • the air blown by the blower not shown is changed to warm air through the heater core 102 after passing through the evaporator 101, and then passes through the mixing area MC to the floor vents 114 and 115.
  • some of the air supplied to the floor vents 114 and 115 is discharged toward the front occupant's foot, and some is discharged toward the rear occupant's foot.
  • the temperature control door 120 closes the cold air flow passage (P1)
  • the hot air flow passage (P2) is opened
  • the floor door 150 is a certain amount of the floor vent (114, 115)
  • the defrost door 130 opens the defrost vent 112 in a predetermined amount
  • the face door 140 closes the face vent 113.
  • the air blown by the blower not shown is changed to the warm air through the heater core 102 after passing through the evaporator 101, and then part of the floor vents 114 and 115 through the mixing area MC. It is supplied to the discharged to the front and rear passenger's foot, and part is supplied to the defrost vent 112 is discharged toward the windshield of the vehicle.
  • console flow path 250 is also closed because the face vent 113 is closed by the face door 140.
  • the temperature control door 120 closes the cold air flow passage (P1), the hot air flow passage (P2) is opened, the defrost door 130 is the defrost vent 112 )
  • the air blown by the blower not shown is changed to warm air through the heater core 102 after passing through the evaporator 101, and then supplied to the defrost vent 112 through the mixing area MC. And discharged toward the window of the vehicle.
  • the console flow path 250 is also closed because the face vent 113 is closed by the face door 140.
  • the temperature control door 120 closes the cold air flow passage (P1)
  • the hot air flow passage (P2) is opened
  • the defrost door 130 is the defrost vent 112
  • a predetermined amount is opened
  • the face door 140 opens the face vent 113 by a certain amount
  • the floor door 150 opens the floor vents 114 and 115 by a certain amount.
  • both the defrost vent 112, the face vent 113, and the floor vents 114 and 115 are opened.
  • the air blown by the blower not shown is changed to warm air through the heater core 102 after passing through the evaporator 101, and then passes through the mixing area MC and the defrost vent 112, Both the face vents 113 and the floor vents 114 and 115 are discharged.
  • Figure 13 is a cross-sectional view of the vehicle air conditioner according to a modification of FIG.
  • an air inlet 111 is formed at one side, and a plurality of air outlets are formed at the other side, and a cold air passage P1 and a warm air passage are formed on the inside air passage.
  • Evaporator 101 and the heater core 102 and the evaporator 101 and the heater core 102 are installed at a predetermined interval apart from each other in the air conditioning case 110, the air flow case 110 is formed in the (P2) )
  • a temperature control door 120 for adjusting the opening degree of the cold air flow passage (P1) bypassing the heater core 102 and the hot air flow passage (P2) passing through the heater core (102).
  • the plurality of air discharge ports formed at the outlet side of the air conditioning case 110 includes a defrost vent 112, a face vent 113, and a floor vent 115.
  • the defrost vent 112, the face vent 113, and the floor vents 114, 115 are provided in the defrost door 130, the face door 140, and the floor door 150, which are mode doors installed on the vent side, respectively. By opening and closing the opening degree is adjusted.
  • the defrost door 130 and the floor door 150 are flat type doors.
  • the floor door 150 is a center pivot type door having plates on both sides of the rotation axis even in the flat type.
  • the temperature control door 120 and the face door 140 is composed of a dome type door which is rotatably installed around the rotation shafts 121 and 141 in the mixing area MC. Since the temperature control door 120 and the face door 140 are the same configuration as the above-described embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the vehicle air conditioner according to the modified example of the present invention does not have the console duct 200 as compared with the above-described embodiment.
  • a baffle 135 protrudes from one surface of the defrost door 130.
  • the baffle 135 extends in a direction of closing the defrost vent 112 at the flat portion of the defrost door 130. That is, the baffle 135 extends vertically from one surface of the flat portion of the defrost door 130.
  • the baffle 135 serves as a resistor of air to partially close the defrost vent 112, and serves to guide the air by partially guiding the air to another vent other than the defrost vent 112.
  • air may press the defrost door 130 in the rotational direction to reduce the operating force of the door.
  • an extension line of the partition wall 117 that divides the hot air flow passage P2 and the floor flow passage 116 is located on the same line as the inlet of the defrost vent 112. Therefore, the air passing through the warm air flow passage P2 is guided to the defrost vent 112 side to secure the air volume.
  • the configuration in which the dome type temperature control door and the dome type face door are respectively installed in the mixing area of the air conditioning case is described only for the semi-center type air conditioner, but is not limited thereto.
  • the same method can be applied to all the air conditioners such as the center mounting type air conditioner and the three-piece type air conditioner, and the same effect can be obtained.

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 믹싱영역에 각각 회전가능하게 설치되는 돔 타입 온도조절도어와 돔 타입 페이스 도어를 구성함으로써, 상기 온도도절도어 내측의 만곡면과 페이스 도어 내측의 만곡면이 공기토출모드에 따라 공기를 각 벤트측으로 원활하게 가이드 하여 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스의 믹싱영역에 각각 회전가능하게 설치되는 돔 타입 온도조절도어와 돔 타입 페이스 도어를 구성한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.
한편, 최근에는 탑승자의 필요에 따라 차실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치가 적용되고 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도로써, 상기 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13) 및 플로어 벤트(14,15)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기유로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)로 구성된다.
상기 증발기(2)와 히터코어(3)는 상기 공조케이스(10)의 내부에 거의 수직으로 설치된다.
그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하도록 온도조절도어(18)가 설치된다.
아울러, 상기 모드도어(16a,16b,16c)는 상기 각 벤트의 개도를 조절하면서 다양한 공기토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행하게 된다.
또한, 상기 히터코어(3)의 후방측 온풍유로(P2)와 상기 플로어 벤트(14,15)의 사이에는 격벽(17)이 형성되어 서로 구획되어 있다. 여기서, 상기 플로어 벤트(14,15)는 앞좌석용 플로어 벤트(14)와 뒷좌석용 플로어 벤트(15)로 분기되어 있다.
그리고, 앞좌석과 뒷좌석의 온도차가 심하기 때문에 이를 해소하기 위하여 상기 공조케이스(10)의 플로어 벤트(14,15) 후방측에는 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시)측으로 공기의 토출을 유도하여 뒷좌석 공간으로 공조 공기를 공급하는 콘솔덕트(20)가 설치된다.
상기 콘솔덕트(20)의 입구측은 상기 페이스 벤트(13)와 연통되게 연결되어, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스쪽으로 가이드한 후 뒷좌석 공간으로 공급하여 뒷좌석 공간을 냉,난방 하게 된다.
한편, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부 공기가 상기 콘솔덕트(20)로 공급되도록, 상기 페이스 벤트(13)의 일측에는 관통공(25)이 형성된다.
따라서, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부가 상기 관통공(25)을 통해 상기 콘솔덕트(20)로 공급된 후, 차량 뒷좌석 공간으로 토출되게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(18)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(18)는, 상기 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.
한편, 상기 공기토출모드 중 상기 페이스 벤트(13)가 개방되는 벤트모드 및 바이레벨모드에서는, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부가 상기 콘솔덕트(20)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방측으로 토출되어 뒷좌석 공간을 냉,난방하게 된다.
그러나, 상기 종래의 공조장치(1)는, 상기 온도조절도어(18)는 물론 모드도어(16a,16b,16c)까지 모두 플랫(flat) 타입 도어로 구성됨으로써, 공기토출모드에 따라 각 벤트를 향해 다양한 방향으로 유동하는 공기를 원활하게 가이드하지 못하는 문제가 있고, 이로인해 공기의 유동 저항이 증가하고 풍량이 감소하는 문제가 있었다.
또한, 공기의 유동방향이 온도조절도어(18)와 모드도어(16a,16b,16c)에 수직 방향으로 작용하여 이때 발생하는 토크에 의해 도어 작동력이 증가하는 문제도 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공조케이스의 믹싱영역에 각각 회전가능하게 설치되는 돔 타입 온도조절도어와 돔 타입 페이스 도어를 구성함으로써, 상기 온도도절도어 내측의 만곡면과 페이스 도어 내측의 만곡면이 공기토출모드에 따라 공기를 각 벤트측으로 원활하게 가이드 하여 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있고, 또한 페이스 도어의 회전 방향을 공기 유동방향과 어긋나게 구성하여 페이스 도어의 작동력을 감소할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차실내로 공기를 토출하도록 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트가 형성되고, 내부에는 냉풍유로와 온풍유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 각각 설치되어 상기 디프로스트 벤트의 개도를 조절하는 디프로스트 도어, 상기 페이스 벤트의 개도를 조절하는 페이스 도어, 상기 플로어 벤트의 개도를 조절하는 플로어 도어와, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 상기 냉풍유로와 온풍유로의 개도를 조절하는 온도조절도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 온도조절도어는, 상기 냉풍유로와 온풍유로가 합류되는 믹싱영역에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역에 대해 냉풍유로와 온풍유로의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성되고, 상기 페이스 도어는, 상기 믹싱영역에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역에 대해 페이스 벤트의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 공조케이스의 믹싱영역에 각각 회전가능하게 설치되는 돔 타입 온도조절도어와 돔 타입 페이스 도어를 구성함으로써, 상기 온도도절도어 내측의 만곡면과 페이스 도어 내측의 만곡면이 공기토출모드에 따라 공기를 각 벤트측으로 원활하게 가이드 하여 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 페이스 도어는, 상기 페이스 도어의 회전방향이 페이스 벤트측으로 유동하는 공기의 유동방향과 어긋나도록 설치됨으로써, 상기 페이스 도어의 회전 방향이 공기 유동방향과 달라 페이스 도어의 작동력을 감소할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 콘솔덕트가 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 벤트 모드시 콘솔덕트 부위의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 플로어 모드시 플로어 유로 부위의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 벤트 모드를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 바이레벨 모드를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 플로어 모드를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 믹스 모드를 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 디프로스트 모드를 나타내는 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 올 모드를 나타내는 단면도,
도 13은 도 3의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부의 공기유로상에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기유로에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(120)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.
상기 공조케이스(110)는 좌,우측케이스(110a,110b)만 조립하여 구성할 수도 있고, 또는 좌,우측케이스(110a,110b)와, 상기 좌,우측케이스(110a,110b)의 하부에 별도의 하부케이스를 조립하여 구성할 수도 있다.
또한, 상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 냉풍유로(P1)의 상류측에 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 온풍유로(P2)에 설치된다.
이때, 상기 증발기(101)는 상기 냉풍유로(P1)에서 일정각도로 세워지게 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍유로(P2)에서 일정각도로 눕혀지게 설치된다.
즉, 상기 증발기(101)는 상기 냉풍유로(P1)에서 수직으로 배치되되 수직에서 일정각도 경사지게 배치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍유로(P2)에서 수평으로 배치되되 수평에서 일정각도 경사지게 배치된다.
여기서, 상기 수평은 차량 전,후 방향이고, 상기 수직은 차량 전,후 방향에 대해 직각인 방향이다.
다시말해, 상기 증발기(101)는, 상기 냉풍유로(P1)로 유입된 공기가 수평방향(차량 전,후 방향)으로 증발기(101)를 통과하도록 배치되고,
상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)로 유입된 공기가 수직방향(차량 전,후방향에 대해 직각인 방향)으로 히터코어(102)를 통과하도록 배치된다.
그리고, 상기 히터코어(102)는, 서로 이격된 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 한 쌍의 헤더탱크를 연결하는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브 사이에 설치되는 방열핀으로 구성된다.
한편, 상기 온풍유로(P2)는 상기 증발기(101)의 후방측에서 냉풍유로(P1)로부터 분기되며 상기 히터코어(102)를 통과한 후 다시 냉풍유로(P1)와 합류되게 형성된다.
아울러, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 합류되는 영역에는 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)이 형성된다. 즉, 상기 냉풍유로(P1)의 출구와 온풍유로(P2)의 출구에 상기 믹싱영역(MC)이 형성되는 것이다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114,115)가 형성된다.
또한, 상기 플로어 벤트(114,115)는, 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 앞좌석용 플로어 벤트(114)와, 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 뒷좌석용 플로어 벤트(115)로 분기되어 있다.
그리고, 상기 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113)와, 플로어 벤트(114,115)는 각각 해당 벤트측에 설치된 모드도어인, 디프로스트 도어(130), 페이스 도어(140), 플로어 도어(150)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.
여기서, 상기 디프로스트 도어(130)와 플로어 도어(150)는 플랫(flat) 타입 도어이다. 이때, 상기 플로어 도어(150)는 플랫 타입에서도 회전축을 중심으로 그 양측에 플레이트를 구비한 센터 피봇(center pivot) 타입 도어이다.
또한, 상기 페이스 도어(140)는, 상기 믹싱영역(MC)에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역(MC)에 대해 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성된다.
즉, 상기 페이스 도어(140)의 회전축(141)이 상기 믹싱영역(MC)에 회전가능하게 설치되며, 따라서 상기 돔 타입 페이스 도어(140)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(141)을 중심으로 회전하면서 상기 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하게 된다.
한편, 상기 페이스 도어(140)와 온도조절도어(120)와 같은 돔 타입 도어는, 회전축(121,141)으로부터 반경방향으로 이격된 플레이트가 만곡된 돔 형태로 형성된 구조이다.
상기 앞좌석용 플로어 벤트(114)는 차실내의 좌,우측(운전석,조수석)으로 공기를 토출하도록 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)로 구성된다. 즉, 상기 공조케이스(110)의 좌측케이스(110a)에 좌측 플로어 벤트(114a)가 형성되고, 우측케이스(110b)에 우측 플로어 벤트(114b)가 형성된다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 공조케이스(110)내의 공기를 상기 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)로 안내하는 플로어 유로(116)가 형성된다.
상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)의 내부에서 차량 폭방향으로 서로 이격되어 상기 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)에 대응하는 위치에 형성되는 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)로 구성된다. 도 3에서 도면부호 116a은 좌측케이스(110a) 내부의 좌측 플로어 유로를 지시한 것이고, 도면부호 116b는 우측케이스(110b) 내부의 우측 플로어 유로를 지시한 것이다.
즉, 상기 좌측 플로어 유로(116a)는 좌측케이스(110a)에 형성되어 공조케이스(110)내의 공기를 앞좌석용 좌측 플로어 벤트(114a)와 뒷좌석용 좌측 플로어 벤트(115)로 안내하고, 상기 우측 플로어 유로(116b)는 우측케이스(110b)에 형성되어 공조케이스(110)내의 공기를 앞좌석용 우측 플로어 벤트(114b)와 뒷좌석용 우측 플로어 벤트(115)로 안내하게 된다.
또한, 상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)내의 온풍유로(P2) 후방측에 형성되며, 상기 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)의 사이에는 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)를 구획하는 구획벽(117)이 구비되어 서로 구획된다.
아울러, 상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)내의 믹싱영역(MC)과 상기 플로어 벤트(114,115)를 연결하게 된다.
한편, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 유로(116)의 입구측에 설치되어 플로어 유로(116)를 개폐함으로써 상기 플로어 벤트(114,115)를 개폐하게 된다.
또한, 상기 온도조절도어(120)는, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역(MC)에 대해 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성된다.
이때, 상기 온도조절도어(120)의 회전축(121)은 상기 믹싱영역(MC)에 회전 가능하게 설치되며, 따라서 상기 돔 타입 온도조절도어(120)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(121)을 중심으로 회전하면서 상기 냉풍유로(P1) 출구와 온풍유로(P2) 출구의 개도를 조절하여 냉풍과 온풍의 혼합되는 양을 조절함으로써 온도를 조절하게 된다.
또한, 상기 온도조절도어(120)와 페이스 도어(140)는 상기 믹싱영역(MC)에서 서로 반대방향으로 설치된다.
즉, 상기 온도조절도어(120)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(121)을 기준으로 하측방향인 상기 냉,온풍유로(P1,P2)의 출구를 향해 설치되고, 상기 페이스 도어(140)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(141)을 기준으로 상측방향인 상기 페이스 벤트(113)를 향해 설치되는 것이다.
이때, 상기 온도조절도어(120)의 회전축(121)과 상기 페이스 도어(140)의 회전축(141)은 수직방향으로 동일선상에 배치되며, 서로 일정간격 이격된다.
그리고, 상기 온도조절도어(120)의 내측면은 공기 유동을 가이드하도록 만곡면(122)으로 형성되고, 상기 페이스 도어(140)의 내측면도 공기 유동을 가이드하도록 만곡면(142)으로 형성된다.
이때, 도 5 및 도 6과 같이 상기 온도조절도어(120)의 회전방향 일단부와 이와 마주하는 상기 페이스 도어(140)의 회전방향 일단부의 사이 간격을 A라 하고, 상기 온도조절도어(120)의 회전방향 타단부와 이와 마주하는 상기 페이스 도어(140)의 회전방향 타단부의 사이 간격을 B라 할 때, 전 공기토출모드에서 A가 B 보다 작도록 구성된다.
여기서, 상기 온도조절도어(120) 일단부와 페이스 도어(140) 일단부는 상기 증발기(101)와 가까운 쪽이다.
따라서, 도 7과 같은 벤트 모드에서 상기 온도조절도어(120)의 내측 만곡면(122)이 증발기(101)를 통과한 믹싱영역(MC)의 공기를 상측 공기토출구 즉, 페이스 벤트(113)로 가이드 해 주어 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 9의 플로어 모드, 도 10의 믹스 모드, 도 11의 디프로스트 모드에서는, 상기 온도조절도어(120)의 내측 만곡면(122)이 히터코어(102)를 통과한 믹싱영역(MC)의 공기를 디프로스트 벤트(112) 및 플로어 벤트(114,115) 쪽으로 가이드 해 주어 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있다.
이때, 상기 페이스 도어(140)의 내측 만곡면(142)은 믹싱영역(MC)의 공기를 각각 디프로스트 벤트(112) 및 플로어 벤트(114,115) 쪽으로 유동을 가이드 해 주어 유동 저항 감소 및 풍량 증대 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 페이스 도어(140)는, 상기 페이스 도어(140)의 회전방향이 상기 페이스 벤트(113)측으로 유동하는 공기의 유동방향과 어긋나도록 설치된다.
즉, 상기 돔 타입 페이스 도어(140)의 회전방향이 페이스 벤트(113)측으로 유동하는 공기의 유동방향과 어긋나게 되면, 다시말해, 상기 페이스 도어(140)는 회전방향으로 작동하고 상기 페이스 벤트(113)측으로 유동하는 공기는 상기 페이스 도어(140)의 내측 만곡면(142)에 수직방향으로 작용하므로 이처럼 상기 페이스 도어(140)의 회전 방향이 공기 유동방향과 달라 페이스 도어(140)의 작동력을 감소할 수 있는 것이다.
상기 페이스 도어(140)의 작동력이 감소하면 페이스 도어(140)를 작동시키는 엑츄에이터 등의 부하를 줄여 내구성을 향상 할 수 있다.
그리고, 상기 플로어 도어(150)는, 플랫 타입 도어에서도 회전축을 중심으로 그 양측에 플레이트를 구비한 센터 피봇 타입 도어로 구성되고, 상기 플로어 도어(150)의 회전축 양측에 구비된 플레이트 중 상기 믹싱영역(MC)과 인접한 플레이트의 길이가 더 짧게 형성되어, 상기 플로어 벤트(114,115)측으로 유동하는 공기는 원활히 가이드 하면서 상기 페이스 벤트(113)나 디프로스트 벤트(112)측으로 유동하는 공기에 대해서는 유동 저항을 주지 않는다.
한편, 상기 온도조절도어(120)와 모드도어(130,140,150)들을 구동하기 위해 상기 공조케이스(110)의 외측면에는 구동수단(미도시)이 설치된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)에는 상기 공조케이스(110)내의 공기를 차실내의 뒷좌석측으로 공급하는 콘솔유로(250)가 구비된다.
또한, 상기 공조케이스(110)의 좌,우측 플로어 유로(116a,116b) 사이에는, 상기 콘솔유로(250)를 내부에 형성하는 콘솔덕트(200)가 삽입 설치된다.
즉, 상기 콘솔덕트(200)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 삽입되게 설치되며, 이로인해 상기 콘솔유로(250)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 함몰되어 형성되면서 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 사이에 배치되는 것이다.
이때, 상기 콘솔덕트(200)내의 콘솔유로(250)는, 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성된다. 다시말해, 공조케이스(110)의 측면에서 봤을때 상기 콘솔유로(250)가 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층, 즉 동일선상에 형성된 것이다.
좀더 상세하게는, 도면에서와 같이, 상기 콘솔덕트(200)내의 콘솔유로(250)는, 콘솔유로(250) 전체구간 중 하부구간은 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성되고, 상부구간은 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 다른층에 형성된다.
도면에서 보면, 상기 콘솔유로(250)의 하부구간은 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성되지만, 콘솔유로(250)의 상부구간은 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)를 기준으로 후방측에 다른층으로 형성된 것을 알 수 있다.
여기서, 상기 콘솔유로(250)의 상부구간이 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 다른층에 형성된다는 것은 차량의 전,후방향으로 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 후방측에 형성된다는 것을 의미한다.
한편, 상기 콘솔덕트(200)는, 공조케이스(110)의 좌측케이스(110a)와 우측케이스(110a)의 사이에 조립된다. 즉, 상기 좌측케이스(110a)와 우측케이스(110b)의 사이에서 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 사이에 상기 콘솔덕트(200)가 삽입될 공간을 함몰되게 형성하고 이 함몰된 공간에 콘솔덕트(200)를 삽입하여 조립하는 것이다.
이와 같이, 상기 공조케이스(110)의 좌,우측 플로어 유로(116a,116b) 사이에 콘솔덕트(200)를 삽입 설치하여 콘솔유로(250)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 함몰되게 구성함으로써, 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 콘솔유로(250)가 형성되어 공조케이스(110)의 전,후방향 크기를 축소할 수 있고(패키지 감소), 중량 및 원가를 절감할 수 있다.
그리고, 상기 콘솔덕트(200)의 후방측은 개방되게 형성되고, 상기 콘솔덕트(200)의 개방된 후방측에는 덕트커버(230)가 탈착가능하게 결합된다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 콘솔덕트(200)는, 상기 콘솔유로(250)의 전방측에 형성되어 상기 공조케이스(110)내의 공기유로와 콘솔유로(250)를 구획하는 전방부(210)와, 상기 콘솔유로(250)의 양측에 형성되어 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 콘솔유로(250)를 구획하는 양측부(220)와, 상기 콘솔유로(250)의 후방측에 탈착가능하게 결합되는 덕트커버(230)로 이루어진다.
이때, 상기 공조케이스(110)의 내측으로 삽입된 상기 콘솔덕트(200)의 하부 구간은 상기 구획벽(117)과 밀착된다. 즉, 상기 콘소덕트(200)의 전방부(210) 하부측이 상기 구획벽(117)과 밀착되는 것이다.
한편, 상기 콘솔덕트(200)가 설치되는 부분에서는 콘솔덕트(200)의 전방부(210)가 구획벽(117)의 일부를 구성할 수도 있다. 이 경우 상기 구획벽(117)과 전방부(210)가 상기 공조케이스(110)내 공기유로와 상기 콘솔유로(250)를 구획하게 된다.
상기 덕트커버(230)는 상기 콘솔덕트(200)의 양측부(220)에 결합되어 콘솔덕트(200)의 개방된 후방측을 폐쇄하게 된다.
한편, 상기 콘솔덕트(200)에는, 상기 페이스 벤트(113)와 상기 콘솔유로(250)를 연통시켜 상기 페이스 벤트(113)를 유동하는 공기를 콘솔유로(250)로 공급하는 연통부(211)가 형성된다.
이처럼, 상기 콘솔덕트(200)의 후방측에 덕트커버(230)를 탈착가능하게 결합함으로써, 콘솔유로(250)가 불필요한 사양에서는 덕트커버(230)만 삭제하고 좌,우측케이스(110a,110b)는 공용화 할 수 있다. 이때, 상기 덕트커버(230) 삭제시 상기 콘솔덕트(200)에 형성된 연통부(211)는 별도의 커버(미도시)로 폐쇄하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 콘솔덕트(200)는, 도 3 및 도 4와 같이 콘솔덕트(200)의 상부 폭이 하부 폭 보다 크게 형성된다. 즉, 상기 콘솔덕트(200)는 상부에서 하부방향으로 폭이 점차 감소하도록 형성된다.
여기서, 상기 콘솔덕트(200)의 폭은 차량의 폭방향(운전석-조수석 방향)으로의 폭을 말한다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 공기토출모드를 설명하기로 한다.
가. 벤트 모드(도 7)
도 7은 최대 냉방시 벤트 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 개방하고, 상기 디프로스트 도어(130) 및 플로어 도어(150)는 상기 디프로스트 벤트(112) 및 플로어 벤트(114)(115)를 폐쇄하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는데, 이때 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는 공기 중 일부는 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되고, 일부는 상기 연통부(211)를 통해 콘솔덕트(200)측으로 공급된 후 뒷좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출된다.(도면에서 점선이 콘솔덕트(200)내 콘솔유로(250)이다)
나. 바이레벨 모드(도 8)
도 8은 바이레벨 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)를 모두 개방하고, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 개방하며, 상기 디프로스트 도어(130)는 상기 디프로스트 벤트(112)를 폐쇄하고, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114)(115)를 개방하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀐 뒤, 일부는 믹싱영역(MC)으로 바로 유동하고, 일부는 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤 믹싱영역(MC)으로 유동하게 된다.
상기 믹싱영역(MC)으로 유동한 냉풍과 온풍은 서로 혼합 된 후, 일부는 상기 페이스 벤트(113)로 공급되어 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되고, 일부는 플로어 벤트(114,115)로 공급되어 앞좌석과 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 토출된다.
이때, 상기 페이스 벤트(113)로 공급된 공기 중 일부는 콘솔덕트(200)를 통해 뒷좌석 탑승자의 얼굴쪽으로도 토출 가능하다.
다. 플로어 모드(도 9)
도 9는 최대 난방시 플로어 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)는 개방하며, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 최대 개방하고, 상기 디프로스트 도어(130) 및 페이스 도어(140)는 디프로스트 벤트(112) 및 페이스 벤트(113)를 폐쇄하게 되는데, 이때 상기 디프로스트 벤트(112)는 완전히 폐쇄되지 않고 소량 개방된다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 대부분 상기 플로어 벤트(114,115)로 공급되는데, 이때 상기 플로어 벤트(114,115)로 공급되는 공기 중 일부는 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되고, 일부는 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되게 된다.
또한, 상기 디프로스트 벤트(112)가 소량 개방되어 있으므로 디프로스트 벤트(112)로도 소량의 공기가 토출된다.
상기 플로어 모드에서는 상기 페이스 벤트(113)가 페이스 도어(140)에 의해 폐쇄되기 때문에 상기 콘솔유로(250)도 폐쇄된다.
라. 믹스 모드(도 10)
도 10은 최대 난방시 믹스 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)는 개방하며, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 일정량 개방하고, 상기 디프로스트 도어(130)는 상기 디프로스트 벤트(112)를 일정량 개방하며, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 폐쇄하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 일부는 상기 플로어 벤트(114,115)로 공급되어 앞좌석과 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되고, 일부는 디프로스트 벤트(112)로 공급되어 차량의 유리창쪽으로 토출된다.
상기 믹스 모드에서는 상기 페이스 벤트(113)가 페이스 도어(140)에 의해 폐쇄되기 때문에 상기 콘솔유로(250)도 폐쇄된다.
마. 디프로스트 모드(도 11)
도 11은 최대난방시 디프로스트 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)는 개방하며, 상기 디프로스트 도어(130)는 상기 디프로스트 벤트(112)를 최대 개방하고, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 폐쇄하며, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 폐쇄 하게 된다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 디프로스트 벤트(112)로 공급되어 차량의 유리창쪽으로 토출된다.
상기 디프로스트 모드에서는 상기 페이스 벤트(113)가 페이스 도어(140)에 의해 폐쇄되기 때문에 상기 콘솔유로(250)도 폐쇄된다.
바. 올 모드(도 12)
도 12는 최대난방시 올 모드로서, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)는 개방하며, 상기 디프로스트 도어(130)는 상기 디프로스트 벤트(112)를 일정량 개방하고, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 일정량 개방하며, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 일정량 개방하게 된다.
즉, 상기 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114,115)가 모두 개방되는 것이다.
따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114,115)로 모두 토출된다.
상기 올 모드에서는 상기 페이스 벤트(113)가 페이스 도어(140)에 의해 개방되기 때문에 상기 콘솔유로(250)로를 통해 뒷좌석측으로 공기 토출이 가능하다.
한편, 도 13은 도 3의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 차량용 공조장치는 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부의 공기유로상에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 공조케이스(110) 내부의 공기유로에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(120)를 포함하여 구성된다.
그리고, 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구는 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113)와, 플로어 벤트(115)로 구성된다. 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113)와, 플로어 벤트(114,115)는 각각 해당 벤트측에 설치된 모드도어인, 디프로스트 도어(130), 페이스 도어(140), 플로어 도어(150)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.
여기서, 디프로스트 도어(130)와 플로어 도어(150)는 플랫(flat) 타입 도어이다. 플로어 도어(150)는 플랫 타입에서도 회전축을 중심으로 그 양측에 플레이트를 구비한 센터 피봇(center pivot) 타입 도어이다. 또한, 온도조절도어(120) 및 페이스 도어(140)는 믹싱영역(MC)에 회전축(121,141)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 돔 타입 도어로 구성된다. 온도조절도어(120) 및 페이스 도어(140)는 전술한 실시 예와 동일한 구성이므로 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 변형 예에 따른 차량용 공조장치는 전술한 실시 예와 비교하여 콘솔덕트(200)를 구비하지 않는다. 디프로스트 도어(130)의 일면에는 배플(135)이 돌출 형성된다. 배플(135)은 디프로스트 도어(130)의 플랫부에서 디프로스트 벤트(112)를 폐쇄하는 방향으로 연장 형성된다. 즉, 배플(135)은 디프로스트 도어(130)의 플랫부 일면에서 수직으로 연장 형성된다.
배플(135)은 디프로스트 벤트(112)를 일부 폐쇄하는 공기의 저항체 역할을 하며, 디프로스트 벤트(112) 이외의 다른 벤트로 공기를 일부 안내하여 풍배를 맞추는 역할을 한다. 또한, 배플(135)은 디프로스트 벤트(112)의 폐쇄 방향인 회전 방향으로 돌출 연장됨에 따라 공기가 디프로스트 도어(130)를 회전 방향으로 가압함으로써 도어의 조작력을 감소시킬 수 있다.
또한, 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)를 구획하는 구획벽(117)의 연장선은 디프로스트 벤트(112)의 유입구와 동일 선상에 위치한다. 따라서, 온풍유로(P2)를 통과한 공기는 디프로스트 벤트(112) 측으로 안내되어 풍량을 확보할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 공조케이스의 믹싱영역에 각각 돔 타입 온도조절도어와 돔 타입 페이스 도어를 설치한 구성을 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리 피스 타입 공조장치 등 모든 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 차실내로 공기를 토출하도록 디프로스트 벤트(113), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115)가 형성되고, 내부에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와,
    상기 공조케이스(110)의 내부에 각각 설치되어 상기 디프로스트 벤트(112)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어(130), 상기 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 페이스 도어(140), 상기 플로어 벤트(114,115)의 개도를 조절하는 플로어 도어(150)와,
    상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되어 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(120)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 온도조절도어(120)는, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역(MC)에 대해 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성되고,
    상기 페이스 도어(140)는, 상기 믹싱영역(MC)에 회전가능하게 설치되어 상기 믹싱영역(MC)에 대해 페이스 벤트(113)의 개도를 조절하는 돔 타입 도어로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도조절도어(120)와 페이스 도어(140)는 상기 믹싱영역(MC)에서 서로 반대방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도조절도어(120)의 회전축(121)과 상기 페이스 도어(140)의 회전축(141)은 수직방향으로 동일선상에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도조절도어(120)의 내측면은 공기 유동을 가이드하도록 만곡면(122)으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이스 도어(140)의 내측면은 공기 유동을 가이드하도록 만곡면(142)으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 온도조절도어(120) 일단부와 이와 마주하는 상기 페이스 도어(140) 일단부의 사이 간격을 A라 하고, 상기 온도조절도어(120) 타단부와 이와 마주하는 상기 페이스 도어(140) 타단부의 사이 간격을 B라 할 때, 전 공기토출모드에서 A가 B 보다 작도록 구성되고,
    상기 온도조절도어(120) 일단부와 페이스 도어(140) 일단부는 상기 증발기(101)와 가까운 쪽인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이스 도어(140)는, 상기 페이스 도어(140)의 회전방향이 상기 페이스 벤트(113)측으로 유동하는 공기의 유동방향과 어긋나도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로어 도어(150)는, 회전축을 중심으로 그 양측에 플레이트를 구비한 센터 피봇 타입 도어로 구성되고,
    상기 플로어 도어(150)의 회전축 양측에 구비된 플레이트 중 상기 믹싱영역(MC)과 인접한 플레이트의 길이가 더 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발기(101)는, 상기 냉풍유로(P1)로 유입된 공기가 수평방향으로 증발기(101)를 통과하도록 배치되고,
    상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)로 유입된 공기가 수직방향으로 히터코어(102)를 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어(130)의 일면에 배플(135)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디프로스트 도어(130)는 플랫(flat) 타입 도어로 이루어지고, 상기 배플(135)은 디프로스트 도어의 플랫부에서 디프로스트 벤트(112)를 폐쇄하는 방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)를 구획하는 구획벽(117)의 연장선이 상기 디프로스트 벤트(112)의 유입구와 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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