WO2025258965A1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

차량용 공조장치

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Publication number
WO2025258965A1
WO2025258965A1 PCT/KR2025/007893 KR2025007893W WO2025258965A1 WO 2025258965 A1 WO2025258965 A1 WO 2025258965A1 KR 2025007893 W KR2025007893 W KR 2025007893W WO 2025258965 A1 WO2025258965 A1 WO 2025258965A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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door
vent
air
vehicle
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2025/007893
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조환규
고재우
전기만
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020250071311A external-priority patent/KR20250176119A/ko
Application filed by Hanon Systems Corp filed Critical Hanon Systems Corp
Publication of WO2025258965A1 publication Critical patent/WO2025258965A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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 an air conditioning device for a vehicle, and more particularly, to an air conditioning device for a vehicle in which a center vent and side vents are arranged in the front-rear direction of the vehicle and each has a door installed therein.
  • a vehicle air conditioning system is an interior component installed in a vehicle for the purpose of cooling or heating the vehicle's interior during summer or winter, or to remove frost and other debris that forms on the windshield during rainy or winter weather, thereby ensuring the driver's front and rear visibility.
  • Air conditioning systems typically feature both a heating system and a cooling system, selectively introducing outside or inside air, heating or cooling the air, and then sending it into the vehicle's interior to cool, heat, or ventilate the vehicle's interior.
  • a conventional vehicle air conditioning system includes a blower unit (1) and an air conditioning unit.
  • the air conditioning unit includes an air conditioning case, a cooling heat exchanger, and a heating heat exchanger.
  • the air conditioning case is formed with an air inlet for drawing in air and an air outlet for discharging air into the interior, and an air flow path is formed inside.
  • the air conditioning case is equipped with a heat exchanger module (2) placed on the engine room side of the vehicle and a distribution module (5) placed on the interior side of the vehicle.
  • the heat exchanger module (2) and the distribution module (5) are connected on both sides in the front-rear direction of the vehicle based on the vehicle's dash panel (6) to form the air conditioning case.
  • a through hole is formed in the dash panel (6) to fasten the distribution module (5) and the heat exchanger module (2) by penetrating them in the front-rear direction of the vehicle.
  • a fastening portion is formed in the end side of the distribution module (5) to be coupled with the heat exchanger module (2), and a fastening portion corresponding to the fastening portion of the heat exchanger module (2) is also formed in the distribution module (5).
  • a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger are sequentially provided in the air flow direction of the air conditioner case to exchange heat with the air passing therethrough.
  • the cooling heat exchanger is composed of an evaporator that cools the air by exchanging heat between the refrigerant and the air
  • the heating heat exchanger is composed of an indoor heat exchanger.
  • the indoor heat exchanger is arranged downstream of the evaporator in the air flow direction.
  • the blower motor rotation shaft of the blower unit (1) extends in the front-rear direction of the vehicle, and the blower motor is positioned at the front of the vehicle.
  • An outside air cover (3) is attached to the upper part of the outside air inlet, and air drawn in through the outside air inlet or the inside air inlet passes through an air filter and is blown toward the heat exchanger module (2) of the air conditioning case by a blower wheel rotated by the blower motor.
  • a plurality of heat exchangers are provided inside an air conditioning case (7) of a conventional vehicle air conditioning device, and an air outlet is formed downstream of the heat exchanger in the air flow direction.
  • the air outlet is provided with a defrost vent (8) for blowing air toward the vehicle window side, a face vent (9) having side vents for blowing air to both sides of a passenger's face, and a center vent for blowing air to the center of the passenger's face.
  • a defrost door (11) for adjusting the opening degree of the defrost vent (8) and a vent door (12) for adjusting the opening degree of the face vent (9) are provided inside the air conditioning case (7).
  • the present invention provides an air conditioning device for a vehicle that can solve the problem of temperature difference due to internal mixing imbalance by collecting air discharged through a side vent and a center vent in the center and then blowing it through each discharge port.
  • the air conditioning device for a vehicle comprises an air conditioning case having an air inlet for introducing air and an air outlet for discharging air into a room and an air flow path formed therein, and a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger sequentially provided in the air flow path of the air conditioning case, wherein the air outlet has a face vent composed of a side vent and a center vent, and includes a plurality of mode doors for adjusting the opening degree of each vent, and each of the mode doors is configured to rotate in a direction facing each other.
  • the above side vents and center vents are arranged in the front-rear direction of the vehicle, and include a side vent door for adjusting the opening of the side vents and a center vent door for adjusting the opening of the center vent, and the side vent doors and center vent doors are configured such that the door ends face each other.
  • the above side vents are positioned higher than the center vent and branch out to be adjacent to each other.
  • the air flow path of the air conditioning case includes a hot air flow path that passes through the heating heat exchanger and a cold air flow path that passes through the cooling heat exchanger and bypasses the heating heat exchanger, and the cold air flow path is positioned above the hot air flow path.
  • the distance between the door body of the side vent door and the door body of the center vent door is configured so that the side vent door and the center vent door become closer as they close.
  • the distance between the door body of the side vent door and the door body of the center vent door is configured to be adjacent.
  • the cold air passing through the cold air path and the hot air passing through the hot air path are mixed and then branched into the side vent and center vent, respectively.
  • the distance between the end of the door body of the side vent door and the end of the door body of the center vent door is formed to be shorter than the distance between the rotation axis of the side vent door and the rotation axis of the center vent door.
  • the inlet of the side vent and the inlet of the center vent are adjacent to each other, and an extension bulkhead is formed between the inlet of the side vent and the inlet of the center vent, and the side vent door and the center vent door come into contact with the extension bulkhead when closed.
  • the rotation axis of the side vent door is positioned higher than the door body, so that when the door body rotates around the rotation axis, the door body is positioned lower than the rotation axis at all positions.
  • the inlet of the side vent is opened toward the bottom so that air passing through the hot air passage is discharged from the bottom toward the top, and the inlet of the center vent is opened horizontally so that air passing through the cold air passage is discharged horizontally.
  • the above side vent door is closed by rotating counterclockwise around the rotation axis, and the above center vent door is closed by rotating clockwise around the rotation axis.
  • the air passing between the door bodies of the side vent door and the center vent door is discharged separately to the side vent and the center vent, and the distance between the doors is configured to be shorter in bi-level mode than in vent mode.
  • the plurality of mode doors may include a side vent door for adjusting the opening of the side vent.
  • the side vent door may include a door hole configured to allow air to flow into the side vent while the side vent door is in a position covering a portion of the side vent.
  • the side vent door may include a hole rib extending along at least a portion of the edge of the door hole and protruding from the edge portion of the door hole.
  • the vehicle air conditioning device secures sufficient mixing space for cold air and hot air, and eliminates the temperature difference in the up-down direction, thereby reducing the temperature difference between the air discharged to the side in the vehicle width direction and the air discharged to the center.
  • the problem of temperature difference due to mixing imbalance inside the air conditioner case can be solved by having the mixed air of cold air and hot air gathered in the center (a certain space) through the space between the two doors and blown out to each outlet (side vent, center vent).
  • the direction of cold air is guided at the door position that varies depending on the air conditioning mode, thereby improving the mixing of cold air and hot air, and the cold air and hot air are spread in the up and down directions after mixing, thereby improving the temperature difference problem.
  • Figure 1 is a plan view illustrating a conventional vehicle air conditioning system.
  • Figure 2 is a side cross-sectional view showing a part of an air outlet of a conventional vehicle air conditioning device.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating an air conditioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view illustrating an air conditioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view showing a part of an air outlet of a vehicle air conditioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a vent mode of a vehicle air conditioning device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 illustrates a bi-level mode of a vehicle air conditioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view showing a part of an air outlet of a vehicle air conditioning device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a vent mode of a vehicle air conditioning device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a bi-level mode of a vehicle air conditioning device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view illustrating a portion of an air outlet of an air conditioning device for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 12 illustrates a vent mode of a vehicle air conditioning device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 13 illustrates a bi-level mode of a vehicle air conditioning device according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 14 is a drawing showing the side vent door illustrated in Fig. 11 from the first direction.
  • Fig. 15 is a drawing showing the side vent door illustrated in Fig. 11 in a second direction different from the first direction.
  • an air conditioning device for a vehicle is an air conditioning device that uses a heat pump system installed in an electric vehicle or the like, and includes a blower unit (100) and an air conditioning unit (400).
  • the air conditioning unit (400) is equipped with an air conditioning case (401), a cooling heat exchanger, and a heating heat exchanger.
  • the left-right direction in FIG. 4 refers to the front-rear direction of the vehicle.
  • the air conditioning unit (400) is equipped with a heat exchanger module (200) placed on the engine room side of the vehicle and a distribution module (300) placed on the interior side of the vehicle.
  • the distribution module (300) and the heat exchanger module (200) are coupled on both sides in the front-rear direction of the vehicle to form an air conditioning unit (400).
  • a through hole is formed in the dash panel (500) to fasten the distribution module (300) and the heat exchanger module (200) by penetrating them in the front-rear direction of the vehicle.
  • a fastening portion (209) is formed in the end side of the distribution module (300) to be coupled with the heat exchanger module (200), and a fastening portion (309) corresponding to the fastening portion (209) of the heat exchanger module (200) is also formed in the distribution module (300).
  • a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger are sequentially installed in the air flow direction of the air passage of the air conditioning case (401) to exchange heat with the air passing through them.
  • the cooling heat exchanger is composed of an evaporator (210) that cools the air by exchanging heat between the refrigerant and the air.
  • the heating heat exchanger is composed of an indoor heat exchanger (220). The indoor heat exchanger (220) is placed downstream of the evaporator (210) in the air flow direction.
  • the compressor, indoor heat exchanger (220), outdoor heat exchanger, expansion valve, and evaporator (210) are sequentially installed in the refrigerant line.
  • the indoor heat exchanger (220) heats the air by exchanging heat with the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the air in the air-conditioning case (401) and dissipating the heat, and the refrigerant throttled in the expansion valve cools the air by exchanging heat with the air in the evaporator (210).
  • a heat exchanger (310) is further provided in the distribution module (300).
  • the heat exchanger (310) is disposed downstream of the indoor heat exchanger (220) in the direction of air flow.
  • the heat exchanger (310) is installed at a similar height in the vertical direction on the rear side of the indoor heat exchanger (220), and the indoor heat exchanger (220) and the heat exchanger (310) are disposed in parallel in the vertical direction.
  • the heat exchanger (310) is composed of a PTC heater (Positive Temperature Cofficient Heater), and functions as an auxiliary heating heat exchanger that generates heat by applying power and heats the air passing through it.
  • the air flow path of the air conditioning case (401) is divided into upper, lower, left, and right flow paths to form 4 zones.
  • the vehicle air conditioning device is configured to independently control the air conditioning of 4 different areas inside the vehicle through the air flow paths forming the 4 zones. That is, the vehicle air conditioning device can independently control the air conditioning of 4 zones of the front driver's seat, front passenger's seat, rear left (behind the driver's seat), and rear right (behind the passenger's seat). Therefore, independent air conditioning is possible for all areas inside the vehicle, thereby improving the freedom of air conditioning and increasing passenger satisfaction.
  • the vehicle air conditioning system is configured to independently control temperature, mode, and air volume of four different areas (4-Zone) inside the vehicle through air passages forming four zones. That is, a vehicle air conditioning system with a three-zone air conditioning control method can control temperature, mode, and air volume for the left and right sides of the front seats of the vehicle (driver's seat and passenger seat), but cannot independently control the left and right sides of the rear seats and can only control the temperature of the entire rear seats.
  • a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention is configured with a four-zone air conditioning control method, thereby providing more detailed and precise air conditioning control of not only the front seats of the vehicle but also the left and right sides of the rear seats of the vehicle, thereby further increasing passenger satisfaction.
  • the air flow path of the air conditioning case (401) is provided with an upper flow path and a lower flow path.
  • the upper flow path is further divided into an upper left flow path and an upper right flow path
  • the lower flow path is further divided into a lower left flow path and a lower right flow path.
  • the air flow path of the air conditioning case (401) is divided into left and right by a separator provided in the central portion in the width direction of the vehicle.
  • the air flow path is divided into an upper flow path and a lower flow path based on a support member (443) formed approximately in the central portion in the vertical direction.
  • the upper left passage discharges air to one side (left) of the front seat of the vehicle in the width direction
  • the upper right passage discharges air to the other side (right) of the front seat of the vehicle in the width direction
  • the lower left passage discharges air to one side (left) of the rear seat of the vehicle in the width direction
  • the lower right passage discharges air to the other side (right) of the rear seat of the vehicle in the width direction.
  • the air passage of the air conditioning case (401) is divided into four passages.
  • the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310) are arranged in the central portion in the vertical direction.
  • the air flow path of the air conditioning case (401) forms a hot air flow path (203) that passes through the heating heat exchanger in the central portion in the vertical direction, and forms cold air flow paths (201)(202) that pass through the cooling heat exchanger and bypass the heating heat exchanger at the upper and lower portions of the hot air flow path (203), respectively.
  • the hot air flow path (203) passes through the heating heat exchanger, and the cold air flow paths (201)(202) pass through the cooling heat exchanger and bypass the heating heat exchanger.
  • the upper flow path is composed of an upper cold air flow path (201) and an upper hot air flow path
  • the lower flow path is composed of a lower cold air flow path (202) and a lower hot air flow path. That is, the cold air path (201) is placed above the hot air path (203).
  • the air conditioning case (401) has an upper bulkhead (441) and a lower bulkhead (442).
  • the upper flow path is divided vertically based on the upper bulkhead (441) into an upper cold air flow path (201) and an upper hot air flow path
  • the lower flow path is divided vertically based on the lower bulkhead (442) into a lower hot air flow path and a lower cold air flow path (202). Consequently, the air flow path of the air conditioning case (401) is sequentially formed with an upper cold air flow path (201), a hot air flow path (203), and a lower cold air flow path (202) from the top to the bottom.
  • the upper bulkhead (441) and the lower bulkhead (442) support both sides of the heating heat exchanger in the vertical direction.
  • An upper cold air passage (201) is formed on the upper side of the upper bulkhead (441), and a lower cold air passage (202) is formed on the lower side of the lower bulkhead (442).
  • a hot air path (203) is formed between the upper bulkhead (441) and the lower bulkhead (442), and the upper bulkhead (441) supports the upper part of the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310), and the lower bulkhead (442) supports the lower part of the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310).
  • the hot air path (203) between the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310) is not divided into upper and lower parts, but forms a single space.
  • a main temp door is provided between the evaporator (210) and the indoor heat exchanger (220), and an auxiliary temp door is provided on the downstream side of the indoor heat exchanger (220) in the air flow direction.
  • the main temp door and the auxiliary temp door control the air temperature by adjusting the amount of cold air or hot air.
  • the main temp door is composed of a front seat main temp door (241) and a rear seat main temp door (242), and the auxiliary temp doors are composed of a front seat auxiliary temp door (321) and a rear seat auxiliary temp door (323).
  • the front seat main temp door (241) is positioned between the evaporator (210) and the indoor heat exchanger (220) to control the opening between the upper cold air passage (201) and the upper hot air passage
  • the rear seat main temp door (242) is positioned between the evaporator (210) and the indoor heat exchanger (220) to control the opening between the lower cold air passage (202) and the lower hot air passage.
  • the front seat auxiliary temp door (321) is positioned downstream of the electric heater (310) in the air flow direction to control the air temperature discharged to the front seat of the vehicle
  • the rear seat auxiliary temp door (323) is positioned downstream of the electric heater (310) in the air flow direction to control the air temperature discharged to the rear seat.
  • a rear seat air volume door (322) is further provided downstream of the rear seat auxiliary temp door (323) in the air flow direction to control the amount of air discharged to the rear seat.
  • the front seat auxiliary temp door (321) controls the amount of air in the upper warm air path that passes through the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310) and heads to the front seat outlet by means of a rotational operation.
  • the rear seat auxiliary temp door (323) controls the amount of air in the lower warm air path that passes through the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310) and heads to the rear seat outlet (304) by means of a rotational operation, and the amount of air in the lower cold air path (202) that bypasses the indoor heat exchanger (220) and the electric heater (310) and heads to the rear seat outlet (304).
  • the air outlet of the air conditioning case (401) consists of a front seat outlet and a rear seat outlet (304).
  • the front seat outlet consists of a defrost vent (301), a face vent, and a floor vent (303), and the rear seat outlet (304) consists of a console vent and a rear floor vent.
  • the defrost vent (301) is for discharging air toward the vehicle window
  • the face vent is for discharging air toward the passenger's face
  • the floor vent (303) is for discharging air toward the passenger's feet.
  • the face vent is composed of a side vent (308) and a center vent (302).
  • the side vent (308) is an outlet for blowing air to both sides in the width direction of the vehicle
  • the center vent (302) is an outlet for blowing air to the center in the width direction of the vehicle.
  • the air conditioning case (401) is provided with a plurality of mode doors for controlling the opening degree of each vent.
  • the mode doors include a defrost door (331) for controlling the opening degree of the defrost vent (301), a side vent door (350) for controlling the opening degree of the side vent (308), a center vent door (332) for controlling the opening degree of the center vent (302), a floor door (333) for controlling the opening degree of the floor vent (303), and a rear door for controlling the opening degrees of the console vent and the rear floor vent.
  • a defrost door (331) for controlling the opening degree of the defrost vent (301)
  • a side vent door (350) for controlling the opening degree of the side vent (308)
  • a center vent door (332) for controlling the opening degree of the center vent (302)
  • a floor door (333) for controlling the opening degree of the floor vent (303)
  • a rear door for controlling the opening degrees of the console vent and the rear floor vent.
  • an air inlet (211), an evaporator (210), an indoor heat exchanger (220), a front main temp door (241), and a rear main temp door (242) are arranged in a heat exchanger module (200) installed on the engine room side with respect to the dash panel (500).
  • a distribution module (300) installed on the vehicle interior side with respect to the dash panel (500) is arranged with an electric heater (310), a front auxiliary temp door (321), a rear auxiliary temp door (323), a rear air volume door (322), an air outlet, and a mode door.
  • the side vent (308) and the center vent (302) are arranged in the front-rear direction of the vehicle.
  • the side vent (308) is arranged above the center vent (302) and branches out in an adjacent state. That is, the inlet (351) of the side vent and the inlet (352) of the center vent are adjacent to each other, and an extension bulkhead (353) is formed extending between the inlet (351) of the side vent and the inlet of the center vent (352).
  • each of the mode doors is configured to rotate in a direction facing each other.
  • the side vent door (350) and the center vent door (332) are configured with a structure in which the door ends face each other.
  • the side vent door (350) is configured with a rotation axis (3501) and a flat-type door body (3502) that rotates around the rotation axis (3501).
  • the center vent door (332) is configured with a rotation axis (3321) and a flat-type door body (3322) that rotates around the rotation axis (3321).
  • the distance between the door body (352) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) is configured to become closer as the side vent door (350) and the center vent door (332) close.
  • the distance (L1) between the door body (352) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) is the longest.
  • the distance (L1) between the door body (352) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) gradually decreases.
  • the distance (L2) between the door body (352) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) is smaller than L1.
  • the bi-level mode is an air conditioning mode in which air is discharged to the face vent and the floor vent (303).
  • the distance (L2) between the door body (3502) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) is configured to be adjacent.
  • the distance (L2) between the door body (3502) of the side vent door (350) and the door body (3322) of the center vent door (332) is greater than 0, and air can pass through the gap between the two doors.
  • the air passing through the gap between the two doors is branched through the inlet (351) of the side vent and the inlet (352) of the center vent, and is discharged into the vehicle interior through the side vent (308) and the center vent (302), respectively.
  • the cold air passing through the cold air passage (201) and the hot air passing through the hot air passage (203) are mixed and then branched into the side vent (308) and the center vent (302), respectively.
  • the distance (L2) between the end of the door body (3502) of the side vent door (350) and the end of the door body (3322) of the center vent door (332) is formed to be shorter than the distance between the rotation axis (3501) of the side vent door and the rotation axis (3321) of the center vent door.
  • the side vent door (350) and the center vent door (332) come into contact with the extension bulkhead (353) when closed.
  • the air passing between the door bodies of the side vent door (350) and the center vent door (332) is discharged to the side vent (308) and the center vent (302), respectively.
  • the distance between the door bodies of the side vent door (350) and the center vent door (332) is configured to be shorter than the distance (L1) between the door bodies of the side vent door (350) and the center vent door (332) in the vent mode, and the distance (L2) between the door bodies of the side vent door (350) and the center vent door (332) in the bi-level mode.
  • the rotation axis (3501) of the side vent door is positioned higher than the door body (3502), so that when the door body (3502) rotates around the rotation axis (3501), the door body (3502) is positioned lower than the rotation axis (3501) at all positions.
  • the inlet (351) of the side vent is opened downward so that air passing through the warm air passage (203) is discharged from the bottom toward the top.
  • the inlet (352) of the center vent is opened horizontally so that air passing through the cold air passage (201) is discharged horizontally.
  • the inlet (352) of the center vent is formed at a position substantially parallel to the cold air passage (201) in the vertical direction.
  • the side vent door (350) is closed by rotating counterclockwise around the rotation axis (3501) and is opened by rotating clockwise.
  • the center vent door (332) is closed by rotating clockwise around the rotation axis (3321) and is opened by rotating counterclockwise.
  • the side vent door (350) and the center vent door (332) are closed, the distance between the end of the door body (3502) of the side vent door (350) and the end of the door body (3322) of the center vent door (332) gradually gets closer.
  • the side vent door (350) may also have a door body (3502) formed in a dome type.
  • the vehicle air conditioning device is configured such that the opening directions of the side vent door (350) and the center vent door (332) are adjacent to each other, and the rotation axes of the respective doors are relatively far from each other, and the two door bodies are configured to close while approaching each other.
  • the cold air passing through the cold air passage (201) and the warm air passing through the hot air passage (202) pass through the narrow space (Gap) between the side vent door (350) and the center vent door (332) and are then discharged in two branches. Therefore, a sufficient mixing space for the cold air and the warm air is secured, and the temperature difference in the vertical direction is resolved, so that the temperature difference between the air discharged to the side and the air discharged to the center in the vehicle width direction can be reduced.
  • the direction of cold air is guided even at a door position that varies depending on the air conditioning mode, thereby improving the mixing of cold air and hot air.
  • cold air tends to be concentrated on the center vent (302) that faces each other at the same height, in the door structure of the prior art, when changing to the bi-level mode, the side vent door (350) is closed, which blocks the main air flow, preventing smooth mixing.
  • the structure of the doors that open and close of the present invention can improve the temperature difference problem because the cold air and hot air spread in the vertical direction after mixing.
  • Fig. 11 is a side cross-sectional view illustrating a portion of an air outlet of a vehicle air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 12 illustrates a vent mode of a vehicle air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 illustrates a bi-level mode of a vehicle air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 14 is a drawing illustrating the side vent door illustrated in Fig. 11 from a first direction.
  • Fig. 15 is a drawing illustrating the side vent door illustrated in Fig. 11 from a second direction different from the first direction.
  • a side vent door (550) for adjusting the opening of a side vent (308) may be formed of a dome type.
  • the side vent door (550) may include an axis shaft (5501) and a door body (5502) that can rotate around the axis shaft (5501).
  • the axis shaft (5501) may form a rotation axis of the side vent door (550).
  • the door body (5502) may include a first door body (5502a) and a second door body (5502b).
  • the first door body (5502a) may extend in a first direction from an axis shaft (5501) of the side vent door (550)
  • the second door body (5502b) may extend in a second direction different from the first direction from the axis shaft (5501) of the side vent door (550).
  • the first door body (5502a) may be provided closer to the extension bulkhead (353) than the second door body (5520b).
  • the first door body (5502a) may include a portion that adjusts the opening of the inlet (351) of the side vent (308) based on the rotation of the side vent door (550).
  • the mixed air of cold air and hot air is gathered in the center (a certain space) through the space between the two doors and blown to the side vent (308) and the center vent (302), respectively, thereby solving the problem of temperature difference due to mixing imbalance inside the air conditioning case (401).
  • the direction of cold air is guided even at door positions that vary depending on the air conditioning mode, thereby improving the mixing of cold air and hot air.
  • cold air can be concentrated on the center vent (302) that faces at a similar height, but if the side vent door (550) is a flat type door like the center vent door (332), it can interfere with the flow of air passing through the cold air passage (201).
  • the structure of the doors that open and close facing each other of the present invention can improve the temperature difference problem because the cold air and hot air are mixed and then spread in the vertical direction.
  • the side vent door (550) may include a door sealing member (5503).
  • the door sealing member (5503) may be provided on at least one edge of the door body (5502).
  • the door sealing member (5503) may include a material that is more flexible than the door body (5502).
  • the door sealing member (5503) may include rubber.
  • the door sealing member (5503) may be provided to seal between the air conditioning case (401) and the door body (5502) when the side vent door (550) is in a position to cover at least a portion of the inlet (351) of the side vent (308).
  • the door sealing member (5503) may be provided so that at least a portion thereof comes into contact with the air conditioning case (401) when the side vent door (550) is in a position to cover at least a portion of the inlet (351) of the side vent (308).
  • the side vent door (550) may include a reinforcing structure to reduce the occurrence of fracture at a location where the direction of tensile stress is concentrated in the opposite direction.
  • a side vent door (550) may include a hole rib (552).
  • the hole rib (552) may extend along at least a portion of the edge of the door hole (551).
  • the hole rib (552) may protrude from an outer surface of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the hole rib (552) may protrude from the edge portion of the door hole (551).
  • the hole rib (552) may have a shape corresponding to the shape of the door hole (551).
  • the hole rib (552) may have a rectangular shape.
  • the hole rib (552) may reinforce rigidity reduced by the door hole (551) penetrating the door body (5502).
  • a side vent door (550) may include a circumferential rib (554).
  • the circumferential rib (554) may protrude from an outer surface of a door body (5502) of the side vent door (550).
  • the circumferential rib (554) may extend in the outer circumferential direction of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the circumferential rib (554) may extend linearly.
  • the circumferential rib (554) may be positioned between the door hole (551) and the shaft (5501).
  • the circumferential rib (554) may be positioned on both sides of the door hole (551).
  • the circumferential rib (554) may reinforce rigidity that is reduced by the door hole (551) penetrating the door body (5502).
  • the side vent door (550) may include a side rib (556).
  • the side rib (556) may protrude from the outer surface of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the side rib (556) may be located on a curved portion of the door body (5502) of the side vent door (550) where the shaft (5501) is provided.
  • the side rib (556) may be located between the door hole (551) and the shaft (5501).
  • the side rib (556) may protrude from a recessed portion formed at both ends of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the side rib (556) may reinforce the rigidity reduced by the door hole (551) penetrating the door body (5502).
  • the side rib (556) may include a first side rib (556a) extending in a first direction and a second side rib (556b) extending in a second direction.
  • the second direction may be provided differently from the first direction.
  • the second direction may include a direction perpendicular to the first direction.
  • the first direction may include an outer circumferential direction of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the second direction may include a direction of a rotational axis formed by an axis shaft (5501) of the side vent door (550).
  • the side vent door (550) may include a pattern rib (558).
  • the pattern rib (558) may protrude from the inner surface of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the pattern rib (558) may reinforce the rigidity reduced by the door hole (551) penetrating the door body (5502).
  • the pattern rib (558) may include a first pattern rib (558a) extending in the direction of the rotational axis formed by the axial shaft (5501) of the side vent door (550).
  • the pattern rib (558) may include a second pattern rib (558b) extending obliquely in a first direction with respect to the first pattern rib (558a).
  • the pattern rib (558) may include a third pattern rib (558c) extending obliquely in a second direction with respect to the first pattern rib (558a).
  • the first pattern rib (558a), the second pattern rib (558b), and the third pattern rib (558c) may be positioned between the door hole (551) and the shaft (5501).
  • the first pattern rib (558a), the second pattern rib (558b), and the third pattern rib (558c) may be arranged to form a pattern on the inner surface of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the first pattern rib (558a), the second pattern rib (558b), and the third pattern rib (558c) may be arranged to form a plurality of triangular patterns.
  • the fourth pattern rib (558d) and the fifth pattern rib (558e) may be positioned between the central portion of the door body (5502) of the side vent door (550) in which the door hole (551) is provided and the first door body (5502a) and/or between the central portion of the door body (5502) of the side vent door (550) in which the door hole (551) is provided and the second door body (5502b).
  • the fourth pattern rib (558d) and the fifth pattern rib (558e) may be positioned to form a pattern on the inner surface of the door body (5502) of the side vent door (550).
  • the fourth pattern rib (558d) and the fifth pattern rib (558e) may be positioned to form a plurality of triangular patterns and a plurality of square patterns.
  • the size of the pattern formed by the fourth pattern rib (558d) and the fifth pattern rib (558e) may be set to be smaller than the size of the pattern formed by the first pattern rib (558a), the second pattern rib (558b), and the third pattern rib (558c).
  • the side vent door (550) may omit at least one of the hole rib (552), the circumferential rib (554), the side rib (556), and the pattern rib (558).
  • the side vent door (550) includes at least one of a hole rib (552), a circumferential rib (554), a side rib (556), and a pattern rib (558), thereby improving torsional rigidity and reducing the possibility of breakage.

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Abstract

사이드벤트와 센터벤트로 토출되는 공기를 가운데 모은 후 각 토출구로 송풍되도록 함으로써 내부 믹싱 불균형에 따른 온도차 문제를 해결할 수 있는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 공기를 유입하는 공기유입구와 공기를 실내로 토출하는 공기토출구가 형성되고 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기토출구는 사이드벤트 및 센터벤트로 구성된 페이스벤트를 구비하고, 각 벤트의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어를 포함하며, 상기 각 모드도어들은 서로 마주하는 방향으로 회전하도록 구성된다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센터벤트와 사이드벤트가 차량 전후방향으로 배치되고 각각 도어가 설치된 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 차량의 내장품이다. 공조장치는 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 환기한다.
한편, 도 1을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치는 송풍유닛(1)과 공조유닛을 포함한다. 공조유닛은 공조케이스와 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기를 구비한다.
공조케이스에는 공기를 유입하는 공기유입구와 공기를 실내로 토출하는 공기토출구가 형성되고, 내부에 공기유로가 형성된다. 공조케이스는 차량 엔진룸 측에 배치되는 열교환기모듈(2)과 차량 실내 측에 배치되는 분배모듈(5)을 구비한다. 차량의 대시패널(6)을 기준으로 열교환기모듈(2)과 분배모듈(5)은 차량 전후 방향으로 양측에서 결합되어 공조케이스를 이룬다.
대시패널(6)에는 분배모듈(5)과 열교환기모듈(2)을 차량 전후 방향으로 관통하여 체결시키기 위해 관통구가 형성된다. 분배모듈(5)에는 열교환기모듈(2)과 결합되는 단부측에 체결부가 형성되고 분배모듈(5)에도 열교환기모듈(2)의 체결부에 대응되는 체결부가 형성된다. 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기는 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되어 이를 통과하는 공기와 열교환한다. 냉각용 열교환기는 냉매를 공기와 열교환시켜 공기를 냉각하는 증발기로 구성되며, 가열용 열교환기는 실내열교환기로 구성된다. 실내열교환기는 공기 유동 방향으로 증발기의 하류에 배치된다.
종래의 차량용 공조장치는 송풍유닛(1)의 블로워모터 회전축이 차량 전후 방향으로 연장 형성되며, 블로워모터는 차량 전방쪽에 배치된다. 외기유입구의 상부에는 외기커버(3)가 결합되며, 외기유입구 또는 내기유입구로 유입된 공기는 에어필터를 통과한 후 블로어모터에 의해 회전되는 블로어휠에 의해 공조케이스의 열교환기모듈(2) 쪽으로 송풍된다.
도 2를 더 참조하면, 종래의 차량용 공조장치의 공조케이스(7) 내부에 복수개의 열교환기가 구비되며, 공기 유동 방향으로 열교환기의 하류에 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 차량 창측으로 공기를 송풍하기 위한 디프로스트벤트(8)와, 탑승자 얼굴 양측으로 공기를 송풍하기 위한 사이드벤트 및 탑승자 얼굴 중앙측으로 공기를 송풍하기 위한 센터벤트를 갖는 페이스벤트(9)를 구비한다. 공조케이스(7) 내에는 디프로스트벤트(8)의 개도를 조절하는 디프도어(11)와, 페이스벤트(9)의 개도를 조절하는 벤트도어(12)가 구비된다.
만약, 사이드벤트와 센터벤트가 상하로 배치된 구조의 공조장치의 경우, 바이레벨모드 또는 벤트모드 시 플로어도어를 모두 개방하여도 상대적으로 벤트측 풍량이 많아져 벤트도어를 닫아 모드 제어를 수행해야 한다. 이로 인해, 바이레벨모드 또는 벤트모드에서 벤트도어의 위치가 달라지게 되어, 사이드벤트와 센터벤트에서 온도차가 달라짐에 따라 온도제어성에 문제가 발생한다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 사이드벤트와 센터벤트로 토출되는 공기를 가운데 모은 후 각 토출구로 송풍되도록 함으로써 내부 믹싱 불균형에 따른 온도차 문제를 해결할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 공기를 유입하는 공기유입구와 공기를 실내로 토출하는 공기토출구가 형성되고 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기토출구는 사이드벤트 및 센터벤트로 구성된 페이스벤트를 구비하고, 각 벤트의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어를 포함하며, 상기 각 모드도어들은 서로 마주하는 방향으로 회전하도록 구성된다.
상기 사이드벤트와 센터벤트는 차량 전후 방향으로 배치되고, 사이드벤트의 개도를 조절하는 사이드벤트도어 및 센터벤트의 개도를 조절하는 센터벤트도어를 구비하며, 상기 사이드벤트도어와 센터벤트도어는 도어단부가 서로 마주하는 구조로 구성된다.
상기 사이드벤트는 센터벤트보다 상부에 배치되며 서로 이웃한 상태로 분기된다.
공조케이스의 공기유로는 상기 난방용 열교환기를 통과하는 온풍유로와, 상기 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스하는 냉풍유로를 구비하며, 상기 냉풍유로는 온풍유로보다 상부에 배치된다.
사이드벤트도어의 도어몸체와 센터벤트도어의 도어몸체 사이의 거리는 사이드벤트도어 및 센터벤트도어가 폐쇄하는 방향으로 갈수록 가까워지도록 구성된다.
공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 토출하는 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어의 도어몸체와 센터벤트도어의 도어몸체 사이의 거리가 인접하도록 구성된다.
바이레벨모드 시, 냉풍유로를 통과한 냉풍과 온풍유로를 통과한 온풍이 믹싱된 후 각각 사이드벤트와 센터벤트로 분기된다.
공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 토출하는 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어의 도어몸체의 단부와 센터벤트도어의 도어몸체의 단부 사이의 거리는 사이드벤트도어의 회전축과 센터벤트도어의 회전축 사이의 거리보다 짧게 형성된다.
사이드벤트의 유입구와 센터벤트의 유입구는 서로 이웃하며, 사이드벤트의 유입구와 센터벤트의 유입구 사이에 연장격벽이 연장 형성되고, 사이드벤트도어 및 센터벤트도어가 폐쇄 시 상기 연장격벽에 접한다.
사이드벤트도어의 회전축은 도어몸체보다 상부에 배치되어, 도어몸체가 회전축을 중심으로 회전 작동시 도어몸체는 모든 위치에서 회전축보다 하부에 위치한다.
사이드벤트의 유입구는 하부를 향해 개구되어 온풍유로를 통과한 공기가 하부로부터 상부를 향해 토출되도록 이루어지고, 센터벤트의 유입구는 수평방향으로 개구되어 냉풍유로를 통과한 공기가 수평방향으로 토출되도록 이루어진다.
상기 사이드벤트도어는 회전축을 중심으로 반 시계 방향으로 회전되어 폐쇄되며, 상기 센터벤트도어는 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전되어 폐쇄된다.
사이드벤트도어 및 센터벤트도어가 폐쇄될수록 사이드벤트도어의 도어몸체의 단부와 센터벤트도어의 도어몸체의 단부 사이의 거리는 점점 가까워진다.
사이드벤트도어와 센터벤트도어의 도어몸체 사이를 통과한 공기가 사이드벤트와 센터벤트로 각각 분기 토출되며 도어 사이는 벤트모드시보다 바이레벨모드 시에 거리가 더 짧게 구성된다.
상기 복수개의 모드도어는 상기 사이드벤트의 개도를 조절하기 위한 사이드벤트도어를 포함할 수 있다. 상기 사이드벤트도어는, 상기 사이드벤트도어가 상기 사이드벤트의 일 부분을 커버하는 위치에 있는 동안, 상기 사이드벤트로 공기가 흐르도록 마련되는 도어 홀을 포함할 수 있다.
상기 사이드벤트도어는 상기 도어 홀의 테두리의 적어도 일부를 따라 연장되며 상기 도어 홀의 테두리 부분으로부터 돌출되는 홀 리브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉풍과 온풍의 믹싱공간이 충분히 확보되며, 상하 방향으로의 온도차를 해소하여 차량 폭 방향으로 사이드로 토출되는 공기와 센터로 토출되는 공기의 온도차를 줄일 수 있다.
또한, 냉풍과 온풍의 믹싱 공기가 두 도어 사이의 공간을 통해 가운데(일정 공간)으로 모였다 각 토출구(사이드벤트, 센터벤트)로 송풍됨으로써 공조케이스 내부 믹싱 불균형에 따른 온도차 문제를 해결할 수 있다.
아울러, 공조모드에 따라 달라지는 도어 위치에서도 냉풍의 방향을 안내하여 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상시키며, 냉풍과 온풍이 믹싱후 상하 방향으로 퍼지게 되므로 온도차 문제를 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 평면도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조장치의 공기토출구 일부를 도시한 측단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 공기토출구 일부를 도시한 측단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한 것이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 공기토출구 일부를 도시한 측단면도이며,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한 것이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 공기토출구 일부를 도시한 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한다.
도 14는 도 11에 도시된 사이드벤트도어를 제1 방향에서 도시한 도면이다.
도 15는 도 11에 도시된 사이드벤트도어를 제1 방향과 상이한 제2 방향에서 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 전기 차량 등에 설치되는 히트펌프(Heat pump) 시스템을 사용하는 공조장치로서, 송풍유닛(100)과 공조유닛(400)을 포함한다. 공조유닛(400)은 공조케이스(401)와 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 구비한다. 이하의 설명에서, 도 4의 좌우방향이 차량 전후방향이다.
공조케이스(401)에는 공기를 유입하는 공기유입구(211)와 공기를 실내로 토출하는 공기토출구가 형성되고, 내부에 공기유로가 형성된다. 공조유닛(400)은 차량 엔진룸 측에 배치되는 열교환기모듈(200)과 차량 실내 측에 배치되는 분배모듈(300)을 구비한다.
대시패널(500)을 기준으로 분배모듈(300)과 열교환기모듈(200)은 차량 전후 방향으로 양측에서 결합되어 공조유닛(400)을 이룬다. 대시패널(500)에는 분배모듈(300)과 열교환기모듈(200)을 차량 전후 방향으로 관통하여 체결시키기 위해 관통구가 형성된다. 분배모듈(300)에는 열교환기모듈(200)과 결합되는 단부측에 체결부(209)가 형성되고 분배모듈(300)에도 열교환기모듈(200)의 체결부(209)에 대응되는 체결부(309)가 형성된다.
냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기는 공조케이스(401)의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되어 이를 통과하는 공기와 열교환한다. 냉방용 열교환기는 냉매를 공기와 열교환시켜 공기를 냉각하는 증발기(210)로 구성된다. 난방용 열교환기는 실내열교환기(220)로 구성된다. 실내열교환기(220)는 공기 유동 방향으로 증발기(210)의 하류에 배치된다.
즉, 압축기, 실내열교환기(220), 실외열교환기, 팽창밸브 및 증발기(210)는 냉매라인에 순차로 설치된다. 아울러, 실내열교환기(220)는 압축기에서 토출된 고온고압의 냉매를 공조케이스(401)의 공기와 열교환시켜 방열함으로써 공기를 가열하며, 팽창밸브에서 교축된 냉매가 증발기(210)에서 공기와 열교환하여 공기를 냉각시킨다.
한편, 분배모듈(300)에 전열히터(310)가 더 구비된다. 전열히터(310)는 공기 유동 방향으로 실내열교환기(220)의 하류에 배치된다. 전열히터(310)는 실내열교환기(220)의 후방측에 상하 방향으로 비슷한 높이에 설치되며, 실내열교환기(220)와 전열히터(310)는 상하 방향으로 나란하게 배치된다. 또한, 전열히터(310)는 PTC히터(Positive Temperature Cofficient Heater)로 구성되며, 전원의 인가에 의해 발열하여 이를 통과하는 공기를 가열하는 보조 난방용 열교환기로 작용한다.
공조케이스(401)의 공기유로는 상,하,좌,우 유로를 구분하여 4존(4-Zone)을 형성한다. 또한, 차량용 공조장치는 4존을 형성한 공기유로를 통해 차량 실내의 서로 다른 4개 영역을 독립적으로 공조 제어하도록 구성된다. 즉, 차량용 공조장치는 전방 운전석, 전방 조수석, 후방 좌측(운전석 뒤), 후방 우측(조수석 뒤)의 4존(4-Zone)에 대한 독립적인 공조가 가능하다. 따라서, 차량 실내의 모든 영역에 독립적인 공조가 가능하여, 공조 자유도를 향상시키고 탑승자의 만족도를 증가시킬 수 있다.
이 경우, 차량용 공조장치는 4존을 형성한 공기유로를 통해 차량 실내의 서로 다른 4개 영역(4-Zone)을 독립적으로 온도 제어, 모드 제어, 풍량 제어하도록 구성된다. 즉, 3존 공조제어 방식의 차량용 공조장치는 차량 전석의 좌우(운전석 및 조수석)에 대한 온도 제어, 모드 제어, 풍량 제어는 가능하지만, 후석은 좌우를 독립적으로 제어할 수 없고 후석 전체에 대한 온도 제어 정도만 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 4존 공조제어 방식으로 구성되어, 차량 전석뿐 아니라 차량 후석 좌우 영역의 더욱 세부적이고 정밀한 공조 제어를 제공하여 탑승자의 만족도를 더욱 증가시킨다.
공조케이스(401)의 공기유로는 상측유로와 하측유로를 구비한다. 상측유로는 다시 좌측상측유로와 우측상측유로로 구분되며, 하측유로는 다시 좌측하측유로와 우측하측유로로 구분된다. 공조케이스(401)의 공기유로는 차량 폭방향으로 중앙부에 구비된 세퍼레이터에 의해 좌우로 구획된다. 또한, 공기유로는 상하 방향으로 대략 중앙부에 형성된 지지부(443)를 기준으로 상측유로와 하측유로가 구분된다.
좌측상측유로는 차량 전석의 폭방향 일측(좌측)으로 공기를 토출하고, 우측상측유로는 차량 전석의 폭방향 타측(우측)으로 공기를 토출한다. 좌측하측유로는 차량 후석의 폭방향 일측(좌측)으로 공기를 토출하며, 우측하측유로는 차량 후석의 폭방향 타측(우측)으로 공기를 토출한다. 이와 같이, 공조케이스(401)의 공기유로는 4개의 유로로 구분된다.
한편, 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)는 상하 방향으로 중앙부에 배치된다. 또한, 공조케이스(401)의 공기유로는 상하 방향으로 중앙부에 난방용 열교환기를 통과하는 온풍유로(203)를 형성하며, 온풍유로(203)의 상부와 하부에 각각 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스하는 냉풍유로(201)(202)를 형성한다. 온풍유로(203)는 난방용 열교환기를 통과하며, 냉풍유로(201)(202)는 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스한다. 더욱 상세하게는, 상측유로는 상측 냉풍유로(201)와 상측 온풍유로로 이루어지고, 하측유로는 하측 냉풍유로(202)와 하측 온풍유로로 이루어진다. 즉, 냉풍유로(201)는 온풍유로(203)보다 상부에 배치된다.
공조케이스(401)는 상측격벽(441) 및 하측격벽(442)을 구비한다. 상측유로는 상측격벽(441)을 기준으로 상하 방향으로 구획되어 상측 냉풍유로(201)와 상측 온풍유로로 구분되며, 하측유로는 하측격벽(442)을 기준으로 상하 방향으로 구획되어 하측 온풍유로와 하측 냉풍유로(202)로 구분된다. 결국, 공조케이스(401)의 공기유로에는 상부에서부터 하부 방향으로 상측 냉풍유로(201), 온풍유로(203), 하측 냉풍유로(202)가 순차로 형성된다. 상측격벽(441) 및 하측격벽(442)은 상하 방향으로 난방용 열교환기의 양측을 지지한다. 상측격벽(441)의 상부에는 상측 냉풍유로(201)가 형성되며, 하측격벽(442)의 하부에는 하측 냉풍유로(202)가 형성된다.
즉, 상측격벽(441)과 하측격벽(442) 사이에는 온풍유로(203)가 형성되며, 상측격벽(441)은 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)의 상단을 지지하고, 하측격벽(442)은 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)의 하단을 지지한다. 아울러, 실내열교환기(220)와 전열히터(310) 사이의 온풍유로(203)는 상하로 구획되지 않고 하나의 공간을 형성한다.
한편, 증발기(210)와 실내열교환기(220) 사이에 메인 템프도어가 구비되며, 공기 유동 방향으로 실내열교환기(220)의 하류측에 보조 템프도어를 구비한다. 메인 템프도어 및 보조 템프도어는 냉풍 또는 온풍의 양을 조절하여 공기온도를 조절한다. 아울러, 메인 템프도어는 전석 메인 템프도어(241)와 후석 메인 템프도어(242)로 구성되며, 보조 템프도어는 전석 보조 템프도어(321)와 후석 보조 템프도어(323)로 구성된다.
전석 메인 템프도어(241)는 증발기(210)와 실내열교환기(220) 사이에 배치되어 상측 냉풍유로(201)와 상측 온풍유로 간의 개도를 조절하며, 후석 메인 템프도어(242)는 증발기(210)와 실내열교환기(220) 사이에 배치되어 하측 냉풍유로(202)와 하측 온풍유로 간의 개도를 조절한다.
전석 보조 템프도어(321)는 공기 유동 방향으로 전열히터(310)의 하류에 배치되어 차량 전석으로 토출되는 공기온도를 조절하며, 후석 보조 템프도어(323)는 공기 유동 방향으로 전열히터(310)의 하류에 배치되어 후석으로 토출되는 공기온도를 조절한다. 또한, 공기 유동 방향으로 후석 보조 템프도어(323)의 하류측에 후석으로 토출되는 공기의 양을 제어하는 후석풍량도어(322)가 더 구비된다.
전석 보조 템프도어(321)는 회전 작동에 의해, 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)를 통과하여 전석토출구로 향하는 상측 온풍유로의 공기의 양을 제어한다. 후석 보조 템프도어(323)는 회전 작동에 의해, 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)를 통과하여 후석토출구(304)로 향하는 하측 온풍유로의 공기의 양과 실내열교환기(220) 및 전열히터(310)를 바이패스하여 후석토출구(304)로 향하는 하측 냉풍유로(202)의 공기의 양을 제어한다.
공조케이스(401)의 공기토출구는 전석토출구와 후석토출구(304)로 구성된다. 전석토출구는 디프로스트벤트(301), 페이스벤트, 플로어벤트(303)로 구성되며, 후석토출구(304)는 콘솔벤트 및 후석플로어벤트로 구성된다. 디프로스트벤트(301)는 차량 창 쪽으로 공기를 토출하기 위한 것이고, 페이스벤트는 탑승자 얼굴 쪽으로 공기를 토출하기 위한 것이며, 플로어벤트(303)는 탑승자 발 쪽으로 공기를 토출하기 위한 것이다.
페이스벤트는 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)로 구성된다. 사이드벤트(308)는 차량 폭 방향 양측으로 공기를 송풍하기 위한 토출구이며, 센터벤트(302)는 차량 폭 방향 중앙측으로 공기를 송풍하기 위한 토출구이다. 공조케이스(401)는 각 벤트의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어를 구비한다. 모드도어는 디프로스트벤트(301)의 개도를 조절하는 디프도어(331), 사이드벤트(308)의 개도를 조절하는 사이드벤트도어(350), 센터벤트(302)의 개도를 조절하는 센터벤트도어(332), 플로어벤트(303)의 개도를 조절하는 플로어도어(333), 콘솔벤트 및 후석플로어벤트의 개도를 조절하는 후석도어를 포함한다.
공조케이스(401) 중에서 대시패널(500)을 기준으로 엔진룸 측에 설치되는 열교환기모듈(200)에 공기유입구(211), 증발기(210), 실내열교환기(220), 전석 메인 템프도어(241) 및 후석 메인 템프도어(242)가 배치된다. 아울러, 공조케이스(401) 중에서 대시패널(500)을 기준으로 차량 실내 측에 설치되는 분배모듈(300)에 전열히터(310), 전석 보조 템프도어(321) 및 후석 보조 템프도어(323), 후석풍량도어(322), 공기토출구, 모드도어가 배치된다.
사이드벤트(308)와 센터벤트(302)는 차량 전후 방향으로 배치된다. 사이드벤트(308)는 센터벤트(302)보다 상부에 배치되며 서로 이웃한 상태로 분기된다. 즉, 사이드벤트의 유입구(351)와 센터벤트의 유입구(352)는 서로 이웃하며, 사이드벤트의 유입구(351)와 센터벤트(352)의 유입구 사이에 연장격벽(353)이 연장 형성된다. 특히, 각 모드도어들은 서로 마주하는 방향으로 회전하도록 구성된다.
상세하게는, 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)는 도어단부가 서로 마주하는 구조로 구성된다. 사이드벤트도어(350)는 회전축(3501)과 회전축(3501)을 중심으로 회전되는 플랫 타입의 도어몸체(3502)로 구성된다. 센터벤트도어(332)는 회전축(3321)과 회전축(3321)을 중심으로 회전되는 플랫 타입의 도어몸체(3322)로 구성된다.
즉, 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(352)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리는 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 폐쇄하는 방향으로 갈수록 가까워지도록 구성된다. 도 6에 도시된 것처럼 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 최대 개방된 상태에서 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(352)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L1)는 가장 길다. 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 폐쇄되는 방향으로 회전할수록, 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(352)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L1)는 점차 줄어든다.
도 7에 도시된 것처럼 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 중간쯤 닫히는 바이레벨모드 시 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(352)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L2)는 L1보다 작다. 바이레벨모드는 공기를 페이스벤트와 플로어벤트(303)로 토출하는 공조모드이다.
바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(3502)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L2)가 인접하도록 구성된다. 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(3502)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L2)는 0보다 크며 두 개의 도어 사이의 갭을 통해 공기가 통과할 수 있다. 두 개의 도어 사이의 갭을 통과한 공기는 사이드벤트의 유입구(351)와 센터벤트의 유입구(352)를 통해 분기되어 각각 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)를 통해 차량 실내로 토출된다.
이와 같이, 바이레벨모드 시, 냉풍유로(201)를 통과한 냉풍과 온풍유로(203)를 통과한 온풍이 믹싱된 후 각각 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)로 분기된다. 또한, 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(3502)의 단부와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L2)는 사이드벤트도어의 회전축(3501)과 센터벤트도어의 회전축(3321) 사이의 거리보다 짧게 형성된다. 아울러, 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 폐쇄 시 연장격벽(353)에 접하게 된다.
또한, 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체 사이를 통과한 공기는 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)로 각각 분기 토출된다. 아울러, 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체 사이 거리는 벤트모드시 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체 사이의 거리(L1)보다 바이레벨모드 시 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체 사이의 거리(L2)가 더 짧게 구성된다.
한편, 사이드벤트도어의 회전축(3501)은 도어몸체(3502)보다 상부에 배치되어, 도어몸체(3502)가 회전축(3501)을 중심으로 회전 작동시 도어몸체(3502)는 모든 위치에서 회전축(3501)보다 하부에 위치한다. 사이드벤트의 유입구(351)는 하부를 향해 개구되어, 온풍유로(203)를 통과한 공기가 하부로부터 상부를 향해 토출되도록 이루어진다. 그리고, 센터벤트의 유입구(352)는 수평방향으로 개구되어 냉풍유로(201)를 통과한 공기는 수평방향으로 토출된다. 센터벤트의 유입구(352)는 상하 방향으로 냉풍유로(201)과 거의 나란한 위치에 형성된다.
사이드벤트도어(350)는 회전축(3501)을 중심으로 반 시계 방향으로 회전되어 폐쇄되며, 시계 방향으로 회전되어 개방된다. 그리고, 센터벤트도어(332)는 회전축(3321)을 중심으로 시계 방향으로 회전되어 폐쇄되며, 반 시계 방향으로 회전되어 개방된다. 사이드벤트도어(350) 및 센터벤트도어(332)가 폐쇄될수록 사이드벤트도어(350)의 도어몸체(3502)의 단부와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리는 점점 가까워진다. 한편, 도 8 내지 도 10에 도시된 것처럼, 사이드벤트도어(350)는 도어몸체(3502)가 돔(Dome) 타입으로 이루어지는 것도 가능하다.
정리하면, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 오픈방향이 서로 인접하는 도어 개폐구조와 같이, 각 도어들의 회전축은 서로 상대적으로 멀게 위치한 상태로 두 개의 도어몸체가 서로 가까워지면서 폐쇄되도록 구성된다. 이러한 구성을 통해, 냉풍유로(201)를 통과한 냉풍과 온풍유로(202)를 통과한 온풍이 사이드벤트도어(350)와 센터벤트도어(332)의 사이 좁은 공간(Gap)을 통과한 후 두 갈래로 분기되어 토출된다. 따라서, 냉풍과 온풍의 믹싱공간이 충분히 확보되며, 상하 방향으로의 온도차를 해소하여 차량 폭 방향으로 사이드로 토출되는 공기와 센터로 토출되는 공기의 온도차를 줄일 수 있다.
즉, 상단에 위치한 토출구의 도어(사이드벤트도어)의 피봇(Pivot) 위치를 상측으로 변경함으로써, 벤트모드 또는 바이레벨모드 시 냉풍과 온풍의 믹싱 공기가 한쪽으로 모인 후 퍼지게 된다. 이와 같이, 냉풍과 온풍의 믹싱 공기가 두 도어 사이의 공간을 통해 가운데(일정 공간)으로 모였다 각 토출구(사이드벤트, 센터벤트)로 송풍됨으로써 공조케이스(401) 내부 믹싱 불균형에 따른 온도차 문제를 해결할 수 있다.
또한, 서로 마주하는 개폐 도어 구조를 통해, 공조모드에 따라 달라지는 도어 위치에서도 냉풍의 방향을 안내하여 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상시킨다. 냉풍은 동일 높이로 마주하고 있는 센터벤트(302)로 집중되는 경향이 있기 때문에, 종래기술의 도어 구조에서는 바이레벨모드로 변경시 사이드벤트도어(350)가 폐쇄됨에 따라 공기의 메인 유동을 막는 역할을 하여 믹싱이 원활히 이루어지지 않는다. 본 발명의 서로 마주하는 도어 구조는 냉풍과 온풍이 믹싱후 상하 방향으로 퍼지게 되므로 온도차 문제를 개선할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 공기토출구 일부를 도시한 측단면도이다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한다. 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한다. 도 14는 도 11에 도시된 사이드벤트도어를 제1 방향에서 도시한 도면이다. 도 15는 도 11에 도시된 사이드벤트도어를 제1 방향과 상이한 제2 방향에서 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 공조장치의 사이드벤트도어(550)에 대하여 설명한다. 도 11 내지 도 15에 도시된 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 10에 도시된 실시예들과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하고, 자세한 설명은 생략할 수 있다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 사이드벤트(308)의 개도를 조절하기 위한 사이드벤트도어(550)는 돔(Dome) 타입으로 이루어질 수 있다. 사이드벤트도어(550)는 축 샤프트(5501)와, 축 샤프트(5501)를 중심으로 회전 가능한 도어몸체(5502)를 포함할 수 있다. 축 샤프트(5501)는 사이드벤트도어(550)의 회전축을 형성할 수 있다.
사이드벤트도어(550)는 축 샤프트(5501)가 형성하는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)는 도어몸체(5502)의 양 단부에 마련될 수 있다. 일 예로, 도어몸체(5502)의 양 단부에 마련되는 축 샤프트(5501) 중 적어도 하나는 구동원으로부터 회전력을 전달받도록 마련될 수 있다.
도어몸체(5502)는 사이드벤트(308)의 유입구(351)의 적어도 일부를 커버 가능하게 마련될 수 있다. 일 예로, 도어몸체(5502)는 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)에 수직한 단면이 호(arc) 형상을 갖도록 마련될 수 있다.
도어몸체(5502)는 제1 도어바디(5502a) 및 제2 도어바디(5502b)를 포함할 수 있다. 제1 도어바디(5502a)는 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)로부터 제1 방향으로 연장될 수 있고, 제2 도어바디(5502b)는 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장될 수 있다.
제1 도어바디(5502a)는 제2 도어바디(5520b)보다 연장격벽(353)에 가깝게 마련될 수 있다. 제1 도어바디(5502a)는 사이드벤트도어(550)가 회전함에 기초하여, 사이드벤트(308)의 유입구(351)의 개도를 조절하는 부분을 포함할 수 있다.
제1 도어바디(5502a)가 연장되는 제1 길이(D1)는 제2 도어바디(5502b)가 연장되는 제2 길이(D2)보다 길게 마련될 수 있다. 제1 도어바디(5502a)가 제2 도어바디(5502b)보다 길게 마련되므로, 도 12에 도시된 바와 같이, 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)의 유입구(351)를 개방하는 위치에 있을 때, 제2 도어바디(5502b)와 냉풍유로(201)를 흐르는 냉풍 사이의 간섭을 저감시킬 수 있다.
사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리는 사이드벤트도어(550) 및 센터벤트도어(332)가 각각 사이드벤트(308) 및 센터벤트(302)를 폐쇄하는 방향으로 갈수록 가까워지도록 구성될 수 있다.
일 예로, 도 12에 도시된 바와 같이, 사이드벤트도어(550) 및 센터벤트도어(332)가 최대 개방된 상태에서, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제2 도어바디(5502b)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L1)는 가장 길게 마련될 수 있다.
일 예로, 도 12 및 도 13을 참조하면, 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)를 폐쇄하는 방향으로 회전하고 센터벤트도어(332)가 센터벤트(302)를 폐쇄되는 방향으로 회전할수록, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L1)는 가까워지게 된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 사이드벤트도어(550) 및 센터벤트도어(332)가 중간쯤 닫히는 바이레벨모드 시 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L2)는, 사이드벤트도어(550) 및 센터벤트도어(332)가 최대 개방된 상태에서, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제2 도어바디(5502b)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L1)보다 작을 수 있다.
바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L2)가 인접하도록 구성될 수 있다. 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322) 사이의 거리(L2)는 0보다 크게 마련될 수 있다. 사이드벤트도어(550)와 센터벤트도어(332) 사이의 갭을 통해 공기가 통과할 수 있다. 사이드벤트도어(550)와 센터벤트도어(332) 사이의 갭을 통과한 공기는 사이드벤트(308)의 유입구(351)와 센터벤트(302)의 유입구(352)를 통해 분기되어 각각 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)를 통해 차량 실내로 배출될 수 있다.
바이레벨모드 시, 냉풍유로(201)를 통과한 냉풍과 온풍유로(203)를 통과한 온풍이 믹싱된 후 각각 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)로 분기될 수 있다. 또한, 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)의 단부와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L2)는 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)가 형성하는 회전축과 센터벤트도어(332)의 회전축(3321) 사이의 거리보다 ㅉㆍㄼ게 형성돌 수 있다.
사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)를 폐쇄하고 센터벤트도어(332)가 센터벤트(302)를 폐쇄할 때, 사이드벤트도어(550)와 센터벤트도어(332)는 연장격벽(353)에 접할 수 있다.
사이드벤트도어(550)와 센터벤트도어(332) 사이를 통과한 공기는 사이드벤트(308)와 센터벤트(302)로 각각 분기 토출될 수 있다. 벤트모드 시, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제2 도어바디(5502b)의 단부와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L1)는, 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어(550)의 도어몸체(5502)의 제1 도어바디(5502a)의 단부와 센터벤트도어(332)의 도어몸체(3322)의 단부 사이의 거리(L2)보다 더 길게 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉풍유로(201)를 통과한 냉풍과 온풍유로(202)를 통과한 온풍이 사이드벤트도어(550)와 센터벤트도어(332)의 사이 갭(Gap)을 통과한 후 두 갈래로 분기되어 토출되도록 마련될 수 있다. 따라서, 냉풍과 온풍의 믹싱공간이 충분히 확보될 수 있으며, 상하 방향으로의 온도차를 해소하여 차량 폭 방향으로 사이드로 토출되는 공기와 센터로 토출되는 공기의 온도차를 줄일 수 있다.
냉풍과 온풍의 믹싱 공기가 두 도어 사이의 공간을 통해 가운데(일정 공간)으로 모였다 사이드벤트(308) 및 센터벤트(302)로 각각 송풍됨으로써 공조케이스(401) 내부 믹싱 불균형에 따른 온도차 문제를 해결할 수 있다.
서로 마주하는 개폐 도어 구조를 통해, 공조모드에 따라 달라지는 도어 위치에서도 냉풍의 방향을 안내하여 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상시킨다. 예를 들어, 냉풍은 유사한 높이로 마주하고 있는 센터벤트(302)로 집중될 수 있는데, 사이드벤트도어(550)가 센터벤트도어(332)와 같이 플랫 타입 도어인 경우에는 냉풍 유로(201)를 통과한 공기의 흐름을 간섭할 수 있다. 본 발명의 서로 마주하는 도어 구조는 냉풍과 온풍이 믹싱후 상하 방향으로 퍼지게 되므로 온도차 문제를 개선할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 사이드벤트도어(550)는 도어 실링부재(5503)를 포함할 수 있다. 도어 실링부재(5503)는 도어몸체(5502)의 적어도 일 테두리에 마련될 수 있다. 도어 실링부재(5503)는 도어몸체(5502)보다 유연한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도어 실링부재(5503)는 고무를 포함할 수 있다.
도어 실링부재(5503)는 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)의 유입구(351)의 적어도 일부를 커버하는 위치에 있을 때, 공조케이스(401)와 도어몸체(5502) 사이를 실링하도록 마련될 수 있다. 도어 실링부재(5503)는 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)의 유입구(351)의 적어도 일부를 커버하는 위치에 있을 때, 적어도 일 부분이 공조케이스(401)와 접촉하도록 마련될 수 있다.
도 14를 참조하면, 사이드벤트도어(550)는 도어 홀(551)을 포함할 수 있다. 안전성 측면에서, 차량의 도어의 유리에 수증기가 서리는 것을 방지하기 위해, 도어 홀(551)은 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)를 커버하는 상태에서도 공기가 흐를 수 있도록 마련될 수 있다. 일 예로, 도어 홀(551)은 사이드벤트도어(550)가 사이드벤트(308)의 일 부분을 커버하는 위치에 있는 동안, 사이드벤트(308)로 공기가 흐르도록 마련될 수 있다. 도어 홀(551)은 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 일 부분을 관통하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 도어 홀(551)은 사각형 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 원형, 타원형, 및/또는 다각형 형상을 가질 수도 있다.
사이드벤트도어(550)는 도어바디(5502)를 관통하는 도어 홀(551)이 형성되므로, 비틀림 강성이 저하될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)는 인장응력의 방향이 반대로 집중되는 위치에서 파단이 발생하는 것을 저감시키기 위해 보강 구조를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)는 홀 리브(552)를 포함할 수 있다. 홀 리브(552)는 도어 홀(551)의 테두리의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 홀 리브(552)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 외측면으로부터 돌출될 수 있다. 일 예로, 홀 리브(552)는 도어 홀(551)의 테두리 부분으로부터 돌출될 수 있다. 홀 리브(552)는 도어 홀(551)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 홀 리브(552)는 사각형 형상을 가질 수 있다. 홀 리브(552)는 도어바디(5502)를 관통하는 도어 홀(551)에 의해 저하되는 강성을 보강할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)는 둘레 리브(554)를 포함할 수 있다. 둘레 리브(554)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 외측면으로부터 돌출될 수 있다. 둘레 리브(554)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)이 외측 둘레방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 둘레 리브(554)는 선형으로 연장될 수 있다. 둘레 리브(554)는 도어 홀(551)과 축 샤프트(5501) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 둘레 리브(554)는 도어 홀(551)의 양 사이드에 위치할 수 있다. 둘레 리브(554)는 도어바디(5502)를 관통하는 도어 홀(551)에 의해 저하되는 강성을 보강할 수 있다.
사이드벤트도어(550)는 사이드 리브(556)를 포함할 수 있다. 사이드 리브(556)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 외측면으로부터 돌출될 수 있다. 사이드 리브(556)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 축 샤프트(5501)가 마련되는 곡면 부분에 위치할 수 있다. 사이드 리브(556)는 도어 홀(551)과 축 샤프트(5501) 사이에 위치할 수 있다. 사이드 리브(556)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 양 단부에 형성되는 함몰부로부터 돌출될 수 있다. 사이드 리브(556)는 도어바디(5502)를 관통하는 도어 홀(551)에 의해 저하되는 강성을 보강할 수 있다.
사이드 리브(556)는 제1 방향으로 연장되는 제1 사이드 리브(556a)와, 제2 방향으로 연장되는 제2 사이드 리브(556b)를 포함할 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 상이하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 제2 방향은 제1 방향에 수직한 방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향은 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 외측 둘레방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 방향은 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)에 의해 형성되는 회전축 방향을 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 사이드벤트도어(550)는 패턴 리브(558)를 포함할 수 있다. 패턴 리브(558)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 내측면으로부터 돌출될 수 있다. 패턴 리브(558)는 도어바디(5502)를 관통하는 도어 홀(551)에 의해 저하되는 강성을 보강할 수 있다.
패턴 리브(558)는 사이드벤트도어(550)의 축 샤프트(5501)에 의해 형성되는 회전축 방향으로 연장되는 제1 패턴 리브(558a)를 포함할 수 있다. 패턴 리브(558)는 제1 패턴 리브(558a)에 대하여 제1 방향으로 경사지게 연장되는 제2 패턴 리브(558b)를 포함할 수 있다. 패턴 리브(558)는 제1 패턴 리브(558a)에 대하여 제2 방향으로 경사지게 연장되는 제3 패턴 리브(558c)를 포함할 수 있다.
제1 패턴 리브(558a)와, 제2 패턴 리브(558b)와, 제3 패턴 리브(558c)는 도어 홀(551)과 축 샤프트(5501) 사이에 위치할 수 있다. 제1 패턴 리브(558a)와, 제2 패턴 리브(558b)와, 제3 패턴 리브(558c)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 내측면에 패턴을 형성하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴 리브(558a)와, 제2 패턴 리브(558b)와, 제3 패턴 리브(558c)는 복수의 삼각형 패턴을 형성하도록 마련될 수 있다.
패턴 리브(558)는 제2 패턴 리브(558b)가 연장되는 제1 방향과 유사한 방향으로 연장되는 제4 패턴 리브(558d)를 포함할 수 있다. 패턴 리브(558)는 제3 패턴 리브(558c)가 연장되는 제2 방향과 유사한 방향으로 연장되는 제5 패턴 리브(558e)를 포함할 수 있다.
제4 패턴 리브(558d)와, 제5 패턴 리브(558e)는 도어 홀(551)이 마련되는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 중앙부와 제1 도어바디(5502a)의 사이 및/또는 도어 홀(551)이 마련되는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 중앙부와 제2 도어바디(5502b)의 사이에 위치할 수 있다. 제4 패턴 리브(558d)와, 제5 패턴 리브(558e)는 사이드벤트도어(550)의 도어바디(5502)의 내측면에 패턴을 형성하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제4 패턴 리브(558d)와, 제5 패턴 리브(558e)는 복수의 삼각형 패턴 및 복수의 사각형 패턴을 형성하도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 제4 패턴 리브(558d) 및 제5 패턴 리브(558e)가 형성하는 패턴의 크기는, 제1 패턴 리브(558a), 제2 패턴 리브(558b), 및 제3 패턴 리브(558c)가 형성하는 패턴의 크기보다 작도록 마련될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)의 패턴 리브(558)는 제1 패턴 리브(558a), 제2 패턴 리브(558b), 제3 패턴 리브(558c), 제4 패턴 리브(558d), 및 제5 패턴 리브(558e) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)는 홀 리브(552), 둘레 리브(554), 사이드 리브(556), 및 패턴 리브(558) 중 적어도 하나가 생략될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 사이드벤트도어(550)는 홀 리브(552), 둘레 리브(554), 사이드 리브(556), 및 패턴 리브(558) 중 적어도 하나를 포함하므로, 비틀림 강성을 개선할 수 있으며, 파손 가능성을 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 공기를 유입하는 공기유입구와 공기를 실내로 토출하는 공기토출구가 형성되고 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공기토출구는 사이드벤트 및 센터벤트로 구성된 페이스벤트를 구비하고,
    각 벤트의 개도를 조절하는 복수개의 모드도어를 포함하며,
    상기 각 모드도어들은 서로 마주하는 방향으로 회전하도록 구성되는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드벤트와 센터벤트는 차량 전후 방향으로 배치되고,
    사이드벤트의 개도를 조절하는 사이드벤트도어 및 센터벤트의 개도를 조절하는 센터벤트도어를 구비하며,
    상기 사이드벤트도어와 센터벤트도어는 도어단부가 서로 마주하는 구조로 구성되는 차량용 공조장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 사이드벤트는 센터벤트보다 상부에 배치되며 서로 이웃한 상태로 분기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    공조케이스의 공기유로는 상기 난방용 열교환기를 통과하는 온풍유로와, 상기 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스하는 냉풍유로를 구비하며,
    상기 냉풍유로는 온풍유로보다 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    사이드벤트도어의 도어몸체와 센터벤트도어의 도어몸체 사이의 거리는 사이드벤트도어 및 센터벤트도어가 폐쇄하는 방향으로 갈수록 가까워지도록 구성되는 차량용 공조장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 토출하는 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어의 도어몸체와 센터벤트도어의 도어몸체 사이의 거리가 인접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    바이레벨모드 시, 냉풍유로를 통과한 냉풍과 온풍유로를 통과한 온풍이 믹싱된 후 각각 사이드벤트와 센터벤트로 분기되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 토출하는 바이레벨모드 시, 사이드벤트도어의 도어몸체의 단부와 센터벤트도어의 도어몸체의 단부 사이의 거리는 사이드벤트도어의 회전축과 센터벤트도어의 회전축 사이의 거리보다 짧게 형성되는 차량용 공조장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    사이드벤트의 유입구와 센터벤트의 유입구는 서로 이웃하며, 사이드벤트의 유입구와 센터벤트의 유입구 사이에 연장격벽이 연장 형성되고,
    사이드벤트도어 및 센터벤트도어가 폐쇄 시 상기 연장격벽에 접하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    사이드벤트도어의 회전축은 도어몸체보다 상부에 배치되어, 도어몸체가 회전축을 중심으로 회전 작동시 도어몸체는 모든 위치에서 회전축보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    사이드벤트의 유입구는 하부를 향해 개구되어 온풍유로를 통과한 공기가 하부로부터 상부를 향해 토출되도록 이루어지고,
    센터벤트의 유입구는 수평방향으로 개구되어 냉풍유로를 통과한 공기가 수평방향으로 토출되도록 이루어지는 차량용 공조장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 사이드벤트도어는 회전축을 중심으로 반 시계 방향으로 회전되어 폐쇄되며,
    상기 센터벤트도어는 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전되어 폐쇄되는 차량용 공조장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    사이드벤트도어와 센터벤트도어의 도어몸체 사이를 통과한 공기가 사이드벤트와 센터벤트로 각각 분기 토출되며 도어 사이는 벤트모드시보다 바이레벨모드 시에 거리가 더 짧게 구성되는 차량용 공조장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 복수개의 모드도어는 상기 사이드벤트의 개도를 조절하기 위한 사이드벤트도어를 포함하고,
    상기 사이드벤트도어는, 상기 사이드벤트도어가 상기 사이드벤트의 일 부분을 커버하는 위치에 있는 동안, 상기 사이드벤트로 공기가 흐르도록 마련되는 도어 홀을 포함하는 차량용 공조장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 사이드벤트도어는 상기 도어 홀의 테두리의 적어도 일부를 따라 연장되며 상기 도어 홀의 테두리 부분으로부터 돌출되는 홀 리브를 포함하는 차량용 공조장치.
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