KR20120131746A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트의 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에 도어 스토퍼를 겸하는 기류 가이드수단을 형성함으로써, 최대난방모드에서 공기의 토출모드가 플로어 모드일 때 온풍이 플로어벤트 통로내에 사공간을 형성하지 않고 플로어벤트 통로를 용이하게 이동할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구측에 공기유입구가 형성되고 내부 유로를 통해 연결되는 출구측에는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 유로상에 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어를 바이패스하는 냉풍통로와 히터코어를 통과하는 온풍통로의 개도를 조절하여 공기온도를 조절하는 온도조절도어와, 상기 각 벤트측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트의 개도를 조절하는 모드도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에, 온풍의 이동을 안내하도록 일정한 각도의 단차로 기류 가이드수단이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트의 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에 도어 스토퍼를 겸하는 기류 가이드수단을 형성함으로써, 최대난방모드에서 공기의 토출모드가 플로어 모드일 때 온풍이 플로어벤트 통로내에 사공간(Dead Zone)을 형성하지 않고 플로어벤트 통로를 용이하게 이동할 수 있도록 하는 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 설치된다.
이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서, 송풍기(Blower Unit)를 통해 내기나 외기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써, 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
상기한 공조장치는, 송풍기(Blower Unit), 증발기(Evaporator Unit) 및 히터코어(Heater Core Unit)의 배치 구조에 따라, 상기 3개의 장치들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 및 히터코어가 공조케이스에 내장되고 송풍기가 별도의 장치로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center Mounting Type)과, 그리고 상기 3개의 장치가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.
종래의 세미 센터 타입의 차량용 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 디프로스트벤트(Defrost Vent:12a), 페이스벤트(Face Vent; 12b), 플로어벤트(Floor Vent; 12c)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 내부에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(20)와, 상기 각 벤트(12a~12c)측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트(12a~12c)의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함한다.
상기한 공조케이스(10)의 공기유입구(11)측에는 내,외기를 공조케이스(10)측으로 송풍하기 위한 송풍기(도시 생략)가 설치된다.
상기 공조장치의 작동으로 증발기(2) 통과시 열교환 된 냉풍은, 온도조절도어(20)의 개도 조절에 따라 일부는 믹싱챔버(MC)로 이동하고, 나머지 일부는 히터코어(3)에서 온풍으로 열 교환된 후 믹싱챔버(MC)로 이동하게 된다.
상기한 믹싱챔버(MC)로 이동한 냉풍과 온풍은 상호 믹싱된 후, 소정의 공조모드[페이스 모드(Face Mode), 바이레벨 모드(Bi-Level Mode), 플로어 모드(Floor Mode), 믹스 모드(Mix Mode), 디프로스트 모드(Defrost Mode)]에 따라 작동하는 모드도어(30)에 의해 개방되는 각 벤트들(12a~12c)을 통해 토출됨으로써, 차량 실내를 냉,난방한다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 냉풍통로(P1)가 차단되고 온풍통로(P2)가 개방되는 최대 난방모드에서 플로어 모드가 수행되면, 디프로스트벤트(12a) 및 페이스벤트(12b)는 모드도어(30a,30b)에 의하여 차단되고, 플로어벤트(12c)는 센터 피봇타입 모드도어(30c)에 의하여 개방된다.
이에 따라, 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2)를 이동하는 온풍은, 히터코어 하류의 온풍통로(P2)와 플로어벤트 통로(13)를 구획하는 케이스 격벽(15)이 끝나는 위치에서 풍속의 영향을 받아 믹싱챔버내 깊은 곳까지 이동한 후, 개방된 플로어벤트 통로(13)측으로 선회하면서 이동하게 된다.
상기한 믹싱챔버(MC)를 크게 선회한 후 플로어벤트 통로(13)측으로 이동하는 온풍은, 선회의 관성 때문에 센터 피봇타입 모드도어(30c)의 상부에 도달하게 된다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 플로어벤트 통로(13)는 센터 피봇타입 모드도어(30c)의 개방 상태를 기준으로 공기가 주로 이동하는 상부에 압력강하층(16)을 형성하고, 공기의 이동이 미미한 하부에는 사공간(Dead Zone;18)을 형성하게 된다.
이에 따라, 플로어벤트 통로(13)까지 이동한 온풍은, 도 2에 도시한 바와 같이, 대부분 센터 피봇타입 모드도어(30c)를 따라 압력강하층(16)을 따라 이동하고, 센터 피봇타입 모드도어(30c)의 하부를 따라 형성되는 사공간(18)을 통해서는 미미하게 이동하게 된다.
이와 같이, 대부분의 온풍이 플로어벤트 통로(13) 내부의 압력강하층(16)을 통해 이동하게 됨에 따라 도 3에 도시한 바와 같이, 압력강하량이 증가하고 풍량 및 풍속 저하가 발생하게 된다.
상기한 플로어벤트 통로(13)에서 압력강하량이 증가하게 되면, 온풍이 차량 실내에 불균일하게 공급되는 문제점이 있다.
그리고 플로어벤트 통로(13)의 압력강하층(16) 하부에 사공간(18)이 형성됨에 따라, 온풍의 온도, 풍량 및 풍속 저하가 발생하여 차량 실내의 난방을 지연시키고 효율적인 난방을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 온풍이 플로어벤트 통로(13)를 이동할 때 내부에 압력강하층(16)과 사공간(18)이 형성됨에 따라, 풍량 및 풍속의 편차가 크게 발생하고 풍량이 감소하게 되는 문제점이 있다.
또한, 플로어벤트 통로(13) 내부의 압력강하량의 증가로 토출되는 풍량이 감소되어 공조 성능을 저하시킴으로써, 차실내의 난방 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에 기류 가이드수단을 형성함으로써, 온풍이 센터피봇타입 모드도어의 상하부를 통해 통과하도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 온풍이 센터피봇타입 모드도어의 상하부를 통과하도록 함으로써, 플로어벤트 통로 내부에 압력강하층 및 사공간이 형성되지 않도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플로어벤트 통로 내부에 압력강하층 및 사공간이 형성되지 않도록 함으로써, 플로어벤트 통로를 이동하는 온풍의 온도, 풍량 및 풍속이 증가하도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 최대 난방모드에서 플로어 모드시 기류 가이드수단을 통해 이동하는 온풍이, 플로어벤트 통로 내부에 압력강하층 및 사공간을 형성하지 않고 이동하도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기류 가이드수단의 단차부를 다양하게 형성함으로써, 온풍의 선회 범위를 다양하게 구성할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 가이드 수단 단차부의 배면에 도어스토퍼를 형성함으로써, 센터피봇타입 모드도어의 개폐작동성 및 기밀성이 향상되도록 하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구측에 공기유입구가 형성되고 내부 유로를 통해 연결되는 출구측에는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 유로상에 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 증발기와 히터코어의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어를 바이패스하는 냉풍통로와 히터코어를 통과하는 온풍통로의 개도를 조절하여 공기온도를 조절하는 온도조절도어와, 상기 각 벤트측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트의 개도를 조절하는 모드도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에, 온풍의 이동을 안내하도록 일정한 각도의 단차로 형성되는 기류 가이드수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기류 가이드수단은, 히터코어 하류의 온풍통로 내측 방향으로 경사진 홈 곡면형 단차부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 기류 가이드수단은, 히터코어 하류의 온풍통로 내측 방향으로 경사진 직선형 단차부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기류 가이드수단은, 히터코어 하류의 온풍통로 내측 방향으로 경사진 돌출 곡면형 단차부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 기류 가이드수단은, 히터코어 하류에서부터 온풍통로를 이동한 공기가 선회하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기한 기류 가이드수단은, 온풍의 선회각도를 조정하여 개방된 센터피봇타입 모드도어의 상하부를 통과하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기한 기류 가이드수단은, 단차부의 배면에 도어 개폐와 씰링이 용이하도록 하는 도어스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 케이스 격벽의 단부에 단차부를 두고 기류 가이드수단을 형성함으로써, 최대 난방모드에서 플로어 모드시 온풍이 플로어벤트 통로에 압력강하층 및 사공간을 형성하지 않고 이동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 케이스 격벽의 단부에 형성된 기류 가이드수단에 의하여 선회한 온풍이 개방된 센터피봇타입 모드도어의 상하부를 통과하여 이동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 온풍이 센터 피봇타입 모드도어의 상하부를 통과하도록 함으로써, 플로어벤트 통로를 이동하는 온풍의 온도, 풍량 및 풍속이 증가하도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 종래 기술에 따른 공조장치를 도시한 단면도.
도 2는, 종래 기술에 따른 공조장치에서 최대난방모드에서 플로어모드시 공기 이동상태를 도시한 도면.
도 3은, 도 2에 나타낸 공기 이동 상태에 따른 압력강하량 및 플로어 모드시 풍량을 그래프로 표시한 도면.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기류 가이드수단을 구비한 공조장치를 도시한 도면.
도 5(a)(b)(c)는, 도 4에 나타낸 기류 가이드수단의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 6은, 도 4에 나타낸 공조장치에서 최대난방모드에서 플로어 모드시 공기 이동상태를 도시한 도면.
도 7은, 도 6에 나타낸 공기 이동상태에 따른 압력강하량 및 플로어 모드시 풍량을 그래프로 표시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일부호를 부여하여 설명한다).
일반적인 자동차용 공조장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 내부 유로를 통해 연결되는 출구측에는 디프로스트벤트(12a), 페이스벤트(12b), 플로어벤트(12c)가 형성되는 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 유로상에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 공기온도를 조절하는 온도조절도어(20)와, 상기 각 벤트(12a~12c)측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트(12a~12c)의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치(1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2)와 플로어벤트 통로(13)를 구획하는 케이스 격벽(15)의 단부에, 온풍의 이동을 안내하도록 일정한 각도의 단차로 형성되는 기류 가이드수단(50)을 구비한다.
상기한 기류 가이드수단(50)은, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 홈 곡면형 단차부(52)를 구비한다.
상기한 홈 곡면형 단차부(52)는 전체적인 경사도가 온풍통로(P2)의 하류 방향으로 경사지도록 형성된다.
이러한 홈 곡면형 단차부(52)는, 온풍통로(P2)의 하류측으로 이동하는 온풍이 단차부에 부딪혀 선회되도록 안내한다.
이에 따라, 홈 곡면형 단차부(52)에 부딪힌 온풍은 플로어벤트 통로(13)를 개방하고 있는 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 균등한 량으로 통과하게 된다.
또한, 상기 기류 가이드수단(50)은, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 직선형 단차부(54)를 구비할 수 있다.
상기한 직선형 단차부(54)는, 전체적인 경사도가 온풍통로(P2)의 하류 방향으로 경사지게 형성된다.
이러한, 직선형 단차부(54)는, 온풍통로(P2)의 하류측으로 이동하는 온풍이 단차부에 부딪힌 후방에서 선회하도록 안내한다.
이에 따라, 직선형 단차부(54)에 부딪힌 온풍은 플로어벤트 통로를 개방하고 있는 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 균등한 량으로 통과하게 된다.
또한, 상기 기류 가이드수단(50)은, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 돌출 곡면형 단차부(56)를 구비할 수 있다.
상기한 돌출 곡면형 단차부(56)는, 전체적인 경사도가 온풍통로(P2)의 하류 방향으로 경사지게 형성된다.
이러한 돌출 곡면형 단차부(56)는, 온풍통로(P2)의 하류측으로 이동하는 온풍이 단차부에 부딪힌 후방에서 완만하게 선회하도록 안내한다.
또한, 상기 기류 가이드수단(50)은, 히터코어(3) 하류에서부터 온풍통로(P2)를 이동한 공기가 선회하도록 안내한다.
또한, 상기 기류 가이드수단(50)은, 온풍의 선회각도를 조정하여 개방된 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 통과하도록 안내한다.
또한, 상기 기류 가이드수단(50)은, 각 단차부(52,54,56)의 배면에 도어 개폐와 씰링이 용이하도록 하는 도어스토퍼(58)를 구비한다.
상기 도어스토퍼(58)는 플로어벤트 통로(13)를 개폐하는 센터 피봇타입 모드도어(30c)의 개폐동작이 용이하도록 한다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명한다.
먼저, 공조장치를 최대 난방모드에서 플로어 모드로 작동시킨다.
이에 따라, 공기유입구(11)를 통해 유입된 공기가 증발기에서 열교환된 후, 온도조절도어(20)가 개방된 히터코어(3)를 거쳐 온풍으로 열교환된다.
상기 히터코어(3)에서 열교환 된 온풍은, 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2)를 따라 이동하게 된다.
상기한 온풍통로(P2)를 따라 이동한 온풍은, 케이스 격벽(15)의 단부에 형성된 기류 가이드수단(50)에 의하여 안내된다.
즉, 온풍은 케이스 격벽(15)의 단부를 벗어나기 전에 단차부에 부딪혀 온풍통로(P2) 내측방향을 향해 이동하다가, 믹스챔버(MC) 내부로 깊이 이동하면서 선회하게 된다.
상기한 믹스챔버(MC)내에서 선회한 온풍은, 플로어벤트 통로(13)를 개방하고 있는 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 통과하게 된다.
상기한 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 통해 플로어벤트 통로(13)를 이동하게 되는 온풍은, 종래처럼 플로어벤트 통로(13) 내부에 압력강하층 및 사공간을 형성하지 않고 이동하게 된다.
상기한 바와 같이, 온풍이 선회한 후 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 통과하도록 기류 가이드수단(50)에 의하여 안내됨으로써, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 플로어벤트 통로(13)내에서 온풍의 이동에 따른 압력강하량은 감소하고 풍량은 증가하게 된다.
케이스 격벽(15)의 단부에 형성되는 상기 기류 가이드수단(50)은, 플로어벤트 통로 내에서 사공간을 형성하지 않고 온풍이 이동하도록 함으로써, 온풍의 풍량 및 풍속의 증가를 통해 공조 성능을 향상시킴은 물론, 사용자가 원하는 공기의 온도로 플로어에 토출시켜 플로어 난방성능을 향상시킨다.
본 발명은 히터코어 하류의 온풍통로와 플로어벤트의 통로를 구획하는 케이스 격벽의 단부에 도어 스토퍼를 겸하는 기류 가이드수단을 형성함으로써, 최대난방모드에서 공기의 토출모드가 플로어 모드일 때 온풍이 플로어벤트 통로내에 사공간을 형성하지 않고 플로어벤트 통로를 용이하게 이동할 수 있도록 한 것으로, 차량 공조장치 산업분야에 널리 이용될 수 있다.
11: 공기유입구 12a: 디프로스트벤트(Defrost Vent)
12b: 페이스벤트(Face Vent) 12c: 플로어벤트(Floor Vent)
13: 플로어벤트 통로 15: 케이스 격벽
50: 기류 가이드수단 52: 홈 곡면형 단차부
54: 직선형 단차부 56: 돌출 곡면형 단차부
P1: 냉풍통로 P2: 온풍통로

Claims (7)

  1. 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 내부 유로를 통해 연결되는 출구측에는 디프로스트벤트(12a), 페이스벤트(12b), 플로어벤트(12c)가 형성되는 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 유로상에 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 공기온도를 조절하는 온도조절도어(20)와, 상기 각 벤트(12a~12c)측에 설치되어 공조모드에 따라 각 벤트(12a~12c)의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2)와 플로어벤트 통로(13)를 구획하는 케이스 격벽(15)의 단부에, 온풍의 이동을 안내하도록 일정한 각도의 단차로 기류 가이드수단(50)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 홈 곡면형 단차부(52)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 직선형 단차부(54)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    히터코어(3) 하류의 온풍통로(P2) 내측 방향으로 경사진 돌출 곡면형 단차부(56)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    히터코어(3) 하류에서부터 온풍통로(P2)를 이동한 공기가 선회하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    온풍의 선회각도를 조정하여 개방된 센터피봇타입 모드도어(30c)의 상하부를 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 가이드수단(50)은,
    단차부의 배면에 도어의 개폐 및 기밀성을 향상시키는 도어스토퍼(58)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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