KR101566309B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 후석 모드도어의 돔플레이트에서 후석 페이스 벤트와 대응하는 페이스부와 후석 플로어 벤트와 대응하는 플로어부를 서로 단차지게 형성하여, 냉풍은 상기 페이스부의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트로 향하도록 하고, 온풍은 상기 플로어부의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트로 향하도록 함으로써, 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상하여 상기 후석 페이스 벤트와 후석 플로어 벤트의 상하 온도차를 줄이고 이로인해 탑승자의 쾌적성을 향상한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 후석 모드도어의 돔플레이트에서 후석 페이스 벤트와 대응하는 페이스부와 후석 플로어 벤트와 대응하는 플로어부를 서로 단차지게 형성하여, 냉풍은 상기 페이스부의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트로 향하도록 하고, 온풍은 상기 플로어부의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트로 향하도록 함으로써, 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상하여 상기 후석 페이스 벤트와 후석 플로어 벤트의 상하 온도차를 줄이고 이로인해 탑승자의 쾌적성을 향상한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
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 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 또는 환기한다.
이러한 차량용 공조장치는, 차종별 또는 동일 차종내에서 사양에 따라 다양한 형태로 개발되는데, 일예로, 싱글 존(전석 공간) 공조장치, 듀얼 존(전석 좌,우 공간) 공조장치, 트리플 존(전석 좌,우 및 후석 공간) 공조장치가 대표적이다.
도 1은 종래의 싱글 존 공조장치를 나타내는 단면도로써, 상기 공조장치(1)는, 일측에 공기유입구(11)가 형성되고 타측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기통로상에 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.
그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍통로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍통로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하도록 온도조절도어(15)가 설치된다.
상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, 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 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내의 전석 공간으로 토출됨으로써, 전석 공간의 난방이 수행된다.
그리고, 상기 듀얼 존 공조장치는, 상기 공조케이스(10)의 내부 중앙에 세퍼레이터(미도시)를 설치하여 공조케이스(10)의 내부를 좌,우로 구획하고, 이때 상기 공조케이스(10)내의 세퍼레이터 양측에는 서로 독립적으로 작동하는 좌,우 온도조절도어 등을 설치하여 전석 좌,우 공간을 독립적으로 온도조절 할 수 있는 것이다.
또한, 상기 트리플 존 공조장치(1a)는, 상기 듀얼 존 공조장치내의 냉,온풍통로(P1,P2)로 이루어진 전석공기통로(17) 하부에 후석공기통로(20)를 추가한 것으로서, 도 2를 참조하여 간략히 설명하면, 공조케이스(10)의 내부에에 증발기(2) 및 히터코어(3)가 설치되고, 전석 온도조절도어(15) 및 전석 모드도어(16a,16b,16c)가 설치되는 것은 큰 차이가 없으나, 상기 히터코어(3)의 하부에 후석공기통로(20)가 추가로 형성되고, 상기 후석공기통로(20)와 온풍통로(P2)의 사이에는 히터코어(3) 전방에 후석 온도조절도어(25)가 히터코어(3) 후방에 후석 보조 온도조절도어(26)가 설치된다.
또한, 상기 후석공기통로(20)의 출구측에는 각각 후석 모드도어(27,28)에 의해 개도가 조절되는 복수개의 공기토출구가 형성되는데, 즉, 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 페이스 벤트(21)와, 후석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 플로어 벤트(22)가 형성된다.
아울러, 상기 후석 페이스 벤트(21)와 후석 플로어 벤트(22)에는 각각 후석 모드도어(27,28)가 설치되어 개도를 조절하게 된다.
따라서, 상기 후석 온도조절도어(25) 및 후석 보조 온도조절도어(26)에 의해 상기 후석공기통로(20)를 통과하는 냉풍과, 상기 온풍통로(P2)를 통과한 후 후석공기통로(20)로 합류되는 온풍의 혼합양이 조절되고, 이후 상기 후석 모드도어(27,28)에 의해 개방되는 후석 페이스 벤트(21) 또는 후석 플로어 벤트(22)를 통해 후석 공간으로 토출됨으로서, 후석 공간까지 냉,난방하게 된다.
그러나, 상기 후석 모드도어(27,28)가 후석 페이스 벤트(21)와 후석 플로어 벤트(22)를 모두 개방하는 후석 온도조절시(일예로 후석 바이레벨모드시)에서는, 찬 공기는 탑승자의 얼굴쪽으로 토출하고 뜨거운 공기는 탑승자의 발쪽으로 토출하는 것이 쾌적성을 위해 바람직하지만, 전석공기통로(17)와 후석공기통로(20)의 상,하 배치구조상 상기 후석공기통로(20)를 통과한 차가운 냉풍은 후석공기통로(20)와 인접한 후석 플로어 벤트(22)를 통해 탑승자의 발쪽으로 많이 토출되고, 전석공기통로(17)의 온풍통로(P2)를 통과한 뜨거운 온풍은 후석 페이스 벤트(21)를 통해 탑승자의 얼굴쪽으로 많이 토출되게 되어 상,하 온도차가 많이 발생하고, 특히 탑승자의 얼굴쪽으로 뜨거운 온풍이 많이 토출됨과 아울러 토출공기의 상,하 온도차가 큼에 따라 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제도 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 후석 모드도어의 돔플레이트에서 후석 페이스 벤트와 대응하는 페이스부와 후석 플로어 벤트와 대응하는 플로어부를 서로 단차지게 형성하여, 냉풍은 상기 페이스부의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트로 향하도록 하고, 온풍은 상기 플로어부의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트로 향하도록 함으로써, 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상하여 상기 후석 페이스 벤트와 후석 플로어 벤트의 상하 온도차를 줄이고 이로인해 탑승자의 쾌적성을 향상한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉풍통로 및 온풍통로로 이루어진 전석공기통로와, 온풍통로의 하부에 형성되는 후석공기통로가 구비된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 증발기 및 히터코어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스의 후석공기통로 출구측에는 후석측으로 공기를 토출하도록 후석 페이스 벤트 및 후석 플로어 벤트를 갖는 후석 토출하우징이 구비되고, 상기 후석 토출하우징의 내부에는 회전축으로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 돔플레이트를 구비하여 상기 후석 페이스 벤트 및 후석 플로어 벤트의 개도를 조절하는 로터리 타입 후석 모드도어가 설치되며, 상기 후석 모드도어의 돔플레이트는, 상기 후석 페이스 벤트와 대응하는 위치에 형성되는 페이스부와, 상기 후석 플로어 벤트와 대응하는 위치에 형성되는 플로어부로 이루어지되, 상기 페이스부와 플로어부는 상기 회전축의 반경방향으로 서로 단차지게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 후석 모드도어의 돔플레이트에서 후석 페이스 벤트와 대응하는 페이스부와 후석 플로어 벤트와 대응하는 플로어부를 서로 단차지게 형성하여, 냉풍은 상기 페이스부의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트로 향하도록 하고, 온풍은 상기 플로어부의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트로 향하도록 함으로써, 냉풍과 온풍의 믹싱성이 향상되어 상기 후석 페이스 벤트와 후석 플로어 벤트로 토출되는 공기의 상하 온도차를 줄이고 이로인해 탑승자의 쾌적성을 향상할 수 있다.
또한, 후석 페이스 벤트 및 후석 플로어 벤트를 하나의 후석 모드도어를 사용하여 개폐함으로써, 부품수를 줄이고 제어도 간단히 할 수 있다.
도 1은 종래의 싱글 존 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 트리플 존 공조장치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 후석 토출하우징측을 나타내는 단면 사시도,
도 5는 도 4의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 후석 모드도어를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 후석 토출하우징측을 앞에서 바라본 단면 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 후석 토출하우징측을 위에서 바라본 단면 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드(후석 바이레벨모드)를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 전석 공기토출구가 형성되며 내부에는 전석공기통로(105) 및 후석공기통로(140)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 전석공기통로(105)상에 공기유동방향으로 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 전석공기통로(105)인 상기 히터코어(102)를 바이패스하도록 하는 냉풍통로(P1) 및 상기 히터코어(102)를 통과하도록 하는 온풍통로(P2,P3)의 개도를 조절하는 전석 온도조절도어(115)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 복수개 전석 공기토출구의 상류측에는 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 냉풍과 상기 온풍통로(P2,P3)를 통과한 온풍이 서로 혼합되는 믹싱영역(MC)이 형성된다.
한편, 상기 온풍통로(P2,P3)는 상기 히터코어(102)를 경유하는 "U"자 형태로 형성되며, 온풍통로의 입구(P2)는 상기 냉풍통로(P1)로부터 분기되고, 온풍통로의 출구(P3)는 상기 믹싱영역(MC)과 연통하게 된다.
따라서, 상기 온풍통로의 입구(P2)로 유입된 공기가 히터코어(102)를 통과한 후 유턴하여 상기 온풍통로의 출구(P3)를 통해 믹싱영역(MC)측으로 유동하게 되며, 이때 상기 온풍통로의 입구(P2)와 온풍통로의 출구(P3) 사이에는 격벽(119)이 형성되어 상기 온풍통로의 입구(P2)측 공기와 상기 온풍통로의 출구(P3)측 공기를 구획하게 된다.
상기 격벽(119)은 상기 히터코어(102)의 상단측에 형성되며, 좀더 상세하게는 상기 히터코어(102)의 상단측에서부터 상기 전석 온도조절도어(115)의 회전축 위치까지 연장 형성된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 도입하여 공조케이스(110)내로 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.
상기 복수개의 전석 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 전석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 전석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)가 차례로 형성된다.
아울러, 상기 각 벤트(112~114)들은 복수개의 전석 모드도어(116)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.
한편, 상기 온풍통로의 출구(P3)와 상기 플로어 벤트(114)의 사이에는 구획벽(117)이 형성되며, 상기 구획벽(117)에 의해 상기 온풍통로의 출구(P3)로 유동하는 공기와 상기 플로어 벤트(114)로 유동하는 공기가 구획된다.
그리고, 상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 인접하여 세워지게 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍통로(P2)상에서 세워지게 설치된다.
한편, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 수직으로 설치될 수도 있으나, 도면에서와 같이 일정각도 경사지게 설치될 수도 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 증발기(101)에는 냉매파이프를 통해 압축기와 응축기 및 팽창밸브가 연결되어 냉동사이클을 형성함으로써 증발기(101)를 통과하는 공기가 냉각되게 되고, 상기 히터코어(102)에는 냉각수파이프를 통해 엔진과 연결되어 엔진에 의해 뜨거워진 냉각수가 상기 히터코어(102)로 순환하게 됨으로써 히터코어(102)를 통과하는 공기가 가열되게 된다.
물론, 전기자동차나 하이브리드 자동차에서는 상기 히터코어(102) 대신 전기가열식 히터가 설치될 수도 있다.
그리고, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 센터 피봇 타입(Center Pivot Type)으로서, 상기 공조케이스(110)내 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치되는 회전축과, 상기 회전축을 중심으로 일측에 형성되어 상기 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입구(P2)측 개도를 조절하는 제1도어부(115a)와, 상기 회전축을 중심으로 타측에 형성되어 상기 온풍통로의 출구(P3)측 개도를 조절하는 제2도어부(115b)로 구성된다.
따라서, 상기 전석 온도조절도어(115)는, 최대냉방모드시, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로의 입구(P2)를 폐쇄함과 동시에 제2도어부(115b)는 온풍통로의 출구(P3)를 폐쇄함으로써, 상기 히터코어(102)에 의해 뜨거워진 온풍통로내의 공기가 믹싱영역(MC)측으로 유동하는 것을 방지하게 된다.
또한, 최대난방모드시에는, 상기 제1도어부(115a)가 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로의 입구(P2)를 개방함과 동시에 상기 제2도어부(115b)는 온풍통로의 출구(P3)를 개방하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)내의 온풍통로(P2) 하부측에는 후석공기통로(140)가 형성된다.
상기 후석공기통로(140)는, 상기 온풍통로(P2)와 구획벽(144)을 통해 구획 형성되며, 차실내의 후석 공간으로 공기를 공급하여 후석 독립공조를 수행하게 된다.
상기 후석공기통로(140)의 입구는 상기 증발기(101)의 하류측(후방측) 통로와 연통하도록 형성되고, 후석공기통로(140)의 출구는 후술하는 후석 토출하우징(120)과 연통하게 된다.
또한, 상기 후석공기통로(140) 출구측에 형성된 후석 토출하우징(120)에는, 상기 후석측으로 공기를 토출하도록 복수개의 공기토출구(120a)가 형성된다.
상기 복수개의 공기토출구(120a)는, 상기 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 페이스 벤트(121)와, 후석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출하기 위한 후석 플로어 벤트(122)로 이루어진다.
상기 후석 페이스 벤트(121)는 상기 후석 토출하우징(120)의 폭방향 중앙에 형성되는데, 다시말해 상기 후석 모드도어(145)의 축방향으로 중앙에 형성되고, 상기 후석 플로어 벤트(122)는 상기 후석 페이스 벤트(121)의 양단부측에 각각 형성되되, 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)는 상기 후석 모드도어(145)의 회전방향으로 서로 일정각도 이격되어 형성된다.
이때, 상기 후석 페이스 벤트(121)가 후석 플로어 벤트(122) 보다 상부에 형성된다.
즉, 상기 후석 토출하우징(120)의 외주면에서 상기 후석 페이스 벤트(121)는 후석 모드도어(145)의 회전축(146)을 중심으로 3시방향에 연통 형성되고, 상기 후석 플로어 벤트(122)는 후석 모드도어(145)의 회전축(146)을 중심으로 6시방향에 연통 형성되는 것이다.
그리고, 상기 후석 토출하우징(120)의 내부에는 상기 복수개의 공기토출구(120a)인 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)의 개도를 조절하는 후석 모드도어(145)가 회전가능하게 설치된다.
여기서, 상기 후석 모드도어(145)는, 로터리 타입 도어(Rotary Type Door)로 구성되며, 상기 후석 토출하우징(120)내의 마주하는 양측면에 각각 회전가능하게 설치되는 회전축(146)과, 상기 회전축(146)으로부터 반경방향으로 일정간격 이격됨과 아울러 회전방향 양단부에 실링벽(149)이 형성되어 상기 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)의 개도를 조절하는 돔플레이트(147)와, 상기 돔플레이트(147)의 양단부와 상기 회전축(146)을 연결하는 한 쌍의 측면판(148)으로 이루어진다.
한편, 상기 후석 토출하우징(120)내에서 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)의 사이에는 상기 후석 모드도어(145)의 실링벽(149)이 접촉하는 실링부(123)가 형성된다.
그리고, 상기 후석 모드도어(145)의 돔플레이트(147)는, 상기 후석 페이스 벤트(121)와 대응하는 위치에 형성되는 페이스부(147a)와, 상기 후석 플로어 벤트(122)와 대응하는 위치에 형성되는 플로어부(147b)로 이루어지되, 상기 페이스부(147a)와 플로어부(147b)는 상기 회전축(146)의 반경방향으로 서로 단차지게 형성된다.
여기서, 상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a)는, 상기 후석 모드도어(145)의 축방향으로 중앙에 형성되고, 상기 돔플레이트(147)의 플로어부(147b)는 상기 페이스부(147a)의 양측에 형성된다.
또한, 상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a)는 상기 회전축(146)을 중심으로 상기 플로어부(147b) 보다 큰 반경으로 형성되고, 상기 돔플레이트(147)의 플로어부(147b)는 상기 회전축(146)을 중심으로 상기 페이스부(147a) 보다 작은 반경으로 형성된다.
다시말해, 상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a)는 상기 회전축(146)을 기준으로 상기 플로어부(147b) 보다 멀게 면을 형성하여 반경방향으로의 면을 확장시켜주고, 상기 돔플레이트(147)의 플로어부(147b)는 상기 회전축(146)을 기준으로 상기 페이스부(147a) 보다 가깝게 면을 형성하여 단차가 발생하도록 돔플레이트(147)를 제작하는 것이다.
따라서, 상기 후석공기통로(140)를 통과하여 후석 토출하우징(120)으로 유입된 냉풍은 상기 페이스부(147a)의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트(121)로 향하도록 가이드되고, 온풍은 상기 플로어부(147b)의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트(122)로 향하도록 가이드되어, 냉풍과 온풍의 믹싱성을 향상하고, 이로인해 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)의 상하 온도차를 줄여 탑승자의 쾌적성을 향상할 수 있는 것이다.
종래에는, 상기 후석공기통로(140)를 통과한 냉풍이 상대적으로 인접한 상기 후석 플로어 벤트(122)로 많이 토출되었으나, 본 발명에서는 상기 후석 페이스 벤트(121)와 대응하는 위치에 형성된 상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a)를 확장시켜줌으로써 상기 후석공기통로(140)를 통과한 냉풍이 상기 페이스부(147a)의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트(121)로 향하게 되므로, 상기 후석 페이스 벤트(121)를 통해 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되는 공기의 온도를 낮춰주게 되고,
또한, 종래에는 상기 온풍통로(P2)를 통과한 온풍이 상대적으로 인접한 상기 후석 페이스 벤트(121)로 많이 토출되었으나, 본 발명에서는 상기 후석 플로어 벤트(122)와 대응하는 위치에 형성된 상기 돔플레이트(147)의 플로어부(147b)를 회전축과 가까워지도록 단차지게 형성함으로써 상기 온풍통로(P2)를 통과한 온풍이 상기 플로어부(147b)의 외측(플로어부와 후석 토출하우징 내측면 사이)을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트(122)로 향하게 되므로, 상기 후석 플로어 벤트(122)를 통해 후석 탑승자의 발쪽으로 토출되는 공기의 온도를 높혀주게 되는 것이다.
결과적으로, 상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a) 내측을 통해 상기 후석 페이스 벤트(121)로 냉풍을 많이 보내주고, 상기 돔플레이트(147)의 플로어부(147b) 외측을 통해 상기 후석 플로어 벤트(122)로 온풍을 많이 보내주게 되어 후석으로 토출되는 공기의 상하 온도차를 줄여 탑승자의 쾌적성을 향상하게 되는 것이다.
아울러, 상기 후석공기통로(140)를 통과한 냉풍이 상기 페이스부(147a)에 의해 가이드되어 상기 후석 페이스 벤트(121)로 토출되는 온풍과 혼합됨으로써, 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되는 공기의 온도를 낮추게 되고, 결국 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 뜨거운 온풍이 공급될때의 불쾌감도 해소할 수 있다.
그리고, 상기 페이스부(147a)의 폭(W1)은 상기 후석 페이스 벤트(121)의 폭(W2)과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)를 하나의 후석 모드도어(145)를 사용하여 개폐함으로써, 부품수를 줄이고 제어도 간단히 할 수 있다.
그리고, 상기 온풍통로(P2)와 후석공기통로(140)를 구획하는 구격벽(144)에는, 상기 후석공기통로(140)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍통로를 연통시키는 온풍입구(135)와, 상기 히터코어(102)의 후방 온풍통로와 상기 후석 토출하우징(120)을 연통시키는 온풍출구(136)가 형성된다.
또한, 상기 온풍입구(135)측에는, 상기 후석공기통로(140)와 온풍입구(135)의 개도를 조절하는 후석 온도조절도어(141)가 설치되는데, 상기 후석 온도조절도어(141)는, 상기 온풍입구(135) 및 온풍출구(136)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 후석공기통로(140)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 혼합되는 양을 조절하게 된다.
아울러, 상기 온풍출구(136)측에는, 온풍출구(136)의 개도를 조절하여 히터코어(102)를 통과한 온풍을 상기 후석 토출하우징(120)측으로 공급하는 후석 보조온도조절도어(142)가 설치된다.
상기 후석 보조온도조절도어(142)는 상기 후석 온도조절도어(141)와 링크(미도시)로 연결되어 연동하게 된다.
한편, 상기 후석공기통로(140)내에는 상기 후석공기통로(140)를 온,오프 할 수 있도록 후석 온오프도어(143)가 설치된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)에는 내부를 좌,우로 구획하는 세퍼레이터(118)가 설치되어 전석 좌,우 공간 및 후석 좌,우 공간의 온도를 독립제어 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.
일반적인 공기토출모드(디프로스트 모드, 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드)에 대한 설명은 생략하고, 대표적으로 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드와, 전석 난방모드 및 후석 난방모드와, 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드(후석 바이레벨모드)에 대해서만 설명하기로 한다.
가. 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드(도 9)
전석 냉방모드 및 후석 냉방모드는, 도 9와 같이, 전석 냉방을 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1)를 개방하고 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 폐쇄하게 된다.
또한, 후석 냉방을 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 온풍입구(135)를 폐쇄하며, 상기 후석 보조온도조절도어(142)는 온풍출구(136)를 폐쇄하게 된다.
아울러, 에어컨이 가동되어 상기 증발기(101)에 차가운 냉매가 순환하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 일부는 상기 냉풍통로(P1)를 통해 전석 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 냉방하게 되고,
일부는 상기 후석공기통로(140) 및 후석 페이스 벤트(121)를 통해 후석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되어 후석 공간을 냉방하게 된다.
나. 전석 난방모드 및 후석 난방모드(도 10)
전석 난방모드 및 후석 난방모드는, 도 10과 같이, 전석 난방을 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1)를 폐쇄하고 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 개방하게 된다.
또한, 후석 난방을 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 폐쇄하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 온풍입구(135)를 개방하며, 상기 후석 보조온도조절도어(142)는 온풍출구(136)를 개방하게 된다.
아울러, 에어컨은 정지되고, 상기 히터코어(102)에는 뜨거운 엔진 냉각수가 순환하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하게 되고, 상기 증발기(101)를 통과한 공기 중 일부 공기는 온풍통로(P2,P3)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 전석 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고,
일부 공기는, 상기 후석공기통로(140) 입구로 유입된 후 온풍입구(135)를 통해 상기 온풍통로로 유입되고, 계속해서 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(136)를 통해 후석공기통로(140)의 출구측 후석 토출하우징(120)으로 배출되며, 계속해서 상기 후석 플로어 벤트(122)를 통해 후석 탑승자의 발쪽으로 토출되어 후석 공간을 난방하게 된다.
다. 전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드(후석 바이레벨모드)(도 11)
전석 믹싱모드 및 후석 믹싱모드(후석 바이레벨모드)는, 도 11과 같이, 전석을 적절한 온도로 제어하기 위해 상기 전석 온도조절도어(115)는 냉풍통로(P1) 및 온풍통로의 입,출구(P2,P3)를 모두 개방하게 된다.
또한, 후석을 적절한 온도로 제어하기 위해 상기 후석 온오프도어(143)는 후석공기통로(140)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(141)는 후석공기통로(140) 및 온풍입구(135)를 모두 개방하고, 상기 후석 보조온도조절도어(142)도 온풍출구(136)를 개방하게 된다.
한편, 상기 후석 모드도어(145)는 상기 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)를 모두 개방하게 된다.
아울러, 에어컨이 가동되어 상기 증발기(101)에 차가운 냉매가 순환하게 되고, 상기 히터코어(102)에는 뜨거운 엔진 냉각수가 순환하게 된다.
따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀌게 되고, 상기 증발기(101)를 통과한 냉풍 중 일부 냉풍은 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)으로 유동하고, 일부 냉풍은 온풍통로(P2,P3)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 믹싱영역(MC)으로 유동하여 냉풍과 혼합된 후 전석 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 적절한 온도로 제어하게 되고,
또한, 상기 증발기(101)를 통과한 냉풍 중 일부 냉풍은 상기 후석공기통로(140)의 입구로 유입되는데, 상기 후석공기통로(140)의 입구로 유입된 냉풍 중 일부 냉풍은 상기 후석공기통로(140)를 통해 후석 토출하우징(120)측으로 유동하게 되고, 일부 냉풍은 온풍입구(135)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(136)를 후석 토출하우징(120)측으로 유동하게 된다.
계속해서, 상기 후석공기통로(140)를 거쳐 후석 토출하우징(120)으로 유입된 냉풍은 상기 후석 모드도어(145)의 페이스부(147a) 내측을 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트(121)로 많은 양이 토출되고 나머지는 상기 후석 플로어 벤트(122)로 토출되며,
상기 온풍통로(P2)를 거쳐 후석 토출하우징(120)으로 유입된 온풍은 상기 후석 모드도어(145)의 플로어부(147b) 외측(플로어부와 후석 토출하우징 내측면 사이)을 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트(122)로 많은 양이 토출되고 나머지는 상기 후석 페이스 벤트(121)로 토출된다.
상기의 과정에서 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)로 토출되는 공기의 믹싱성이 향상되어 후석으로 토출되는 공기의 상하 온도차를 줄일 수 있다.
100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 105: 전석공기통로
110: 공조케이스
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115: 전석 온도조절도어 115a: 제1도어부
115b: 제2도어부 116: 전석 모드도어
117: 구획벽 118: 세퍼레이터
119: 격벽
120: 후석 토출하우징 121: 후석 페이스 벤트
122: 후석 플로어 벤트 123: 실링부
135: 온풍입구 136: 온풍출구
140: 후석공기통로 141: 후석 온도조절도어
142: 후석 보조온도조절도어 143: 후석 온오프도어
144: 구획벽
145: 후석 모드도어 146: 회전축
147: 돔플레이트 147a: 페이스부
147b: 플로어부 148: 측면판

Claims (5)

  1. 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2,P3)로 이루어진 전석공기통로(105)와, 온풍통로(P2)의 하부에 형성되는 후석공기통로(140)가 구비된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스(110)의 후석공기통로(140) 출구측에는 후석측으로 공기를 토출하도록 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)를 갖는 후석 토출하우징(120)이 구비되고,
    상기 후석 토출하우징(120)의 내부에는 회전축(146)으로부터 반경방향으로 일정간격 이격된 돔플레이트(147)를 구비하여 상기 후석 페이스 벤트(121) 및 후석 플로어 벤트(122)의 개도를 조절하는 로터리 타입(Rotary Type) 후석 모드도어(145)가 설치되며,
    상기 후석 모드도어(145)의 돔플레이트(147)는, 상기 후석 페이스 벤트(121)와 대응하는 위치에 형성되는 페이스부(147a)와, 상기 후석 플로어 벤트(122)와 대응하는 위치에 형성되는 플로어부(147b)로 이루어지되, 상기 페이스부(147a)와 플로어부(147b)는 상기 회전축(146)의 반경방향으로 서로 단차지게 형성되고,
    상기 돔플레이트(147)의 페이스부(147a)는 상기 회전축(146)을 중심으로 상기 플로어부(147b) 보다 큰 반경으로 형성되며, 상기 돔플레이트(147) 플로어부(147b)는 상기 회전축(146)을 중심으로 상기 페이스부(147a) 보다 작은 반경으로 형성되어,
    상기 후석 토출하우징(120)으로 유입된 냉풍은 상기 페이스부(147a)의 내측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 페이스 벤트(121)로 향하도록 가이드되고, 온풍은 상기 플로어부(147b)의 외측을 상대적으로 많이 통과하여 상기 후석 플로어 벤트(122)로 향하도록 가이드되어, 상기 후석 페이스 벤트(121)와 후석 플로어 벤트(122)의 상하 온도차를 줄이도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이스부(147a)는, 상기 후석 모드도어(145)의 축방향으로 중앙에 형성되고, 상기 플로어부(147b)는 상기 페이스부(147a)의 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 페이스부(147a)의 폭(W1)은 상기 후석 페이스 벤트(121)의 폭(W2)과 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 후석 페이스 벤트(121)와 상기 후석 플로어 벤트(122)는, 상기 후석 모드도어(145)의 회전방향으로 서로 일정각도 이격되어 형성되되, 상기 후석 페이스 벤트(121)가 후석 플로어 벤트(122) 보다 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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