KR101692229B1 - 차량용 리어 공조장치 - Google Patents

Abstract

공조케이스의 내부 유로 구조를 개선하여 차량의 양측으로 토출되는 공기의 풍배량을 일정하게 유지함과 동시에 풍량 배분 테스트를 용이하게 하는 차량용 리어 공조장치가 개시된다. 차량용 리어 공조장치는 차량의 후방 일 측에 배치되는 공조케이스를 구비하고, 상기 공조케이스로부터 배출되는 공기가 차량의 양측으로 각각 분기되어 차량 실내의 공조를 수행하는 것으로서, 상기 공조케이스는 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스가 설치된 반대 측으로 공기를 토출하는 제1 토출부 및 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스가 설치된 측으로 공기를 토출하는 것으로 상기 제1 토출부를 지나는 공기의 유로 저항보다 큰 유로 저항을 갖도록 풍배 감소부를 구비한 제2 토출부를 포함한다. 따라서, 공조케이스 내부의 유로 형상만을 변경하여 최종 토출구에서의 풍량 배분 조절이 가능하다.

Description

차량용 리어 공조장치{REAR AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 리어 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되는 주 공조장치를 보조하도록 차량의 후방에 탑재되어 실내의 냉, 난방 등을 수행하는 차량용 리어 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조 장치는 하절기나 동절기에 차량 실내를 냉, 난방하거나 우천시 및 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야를 확보하기 위해 차량에 설치되는 것으로, 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치이다.

이 경우, 일반적인 차량용 공조장치는 프런트 타입의 공조장치로서, 냉방 또는 난방용 공기가 차량 실내 전방의 인스트루먼트 패널에 형성된 토출구로부터 토출되도록 구성된다. 이에 따라, 고급 승용차 또는 SUV 차량과 같은 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석까지 냉방 또는 난방 효과가 충분히 전달되지 못하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석에 대한 냉, 난방 성능을 보조하기 위하여, 뒷바퀴 커버의 상부측에 별도의 리어 공조장치를 설치하고 있다.

도 1은 종래의 리어 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 리어 공조장치(1)는 공조케이스(10)와, 블로어 유닛(22)과, 증발기(14) 및 히터코어(15)를 포함한다.

공조케이스(10)의 입구 측에는 스크롤케이스의 일 측에 공기유입구가 형성되고, 출구 측에는 다수의 공기토출구(17)(18)가 형성된다. 블로어 유닛(22)은 공조케이스(10)의 입구 측에 형성된 스크롤케이스에 설치되며, 공기유입구로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍한다.

증발기(14) 및 히터코어(15)는 공조케이스(10)의 내부에 순차로 일정 간격을 두고 설치되어, 블로어 유닛(22)으로부터 송풍되는 공기를 냉각 및 가열한다. 상기 증발기(14) 와 히터코어(15)의 사이에는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 템프 도어(16)가 설치되며, 공조케이스(10)의 내부에는 공조 모드에 따라 공기토출구(17)(18)의 개도를 조절하는 모드 도어(미도시)가 추가될 수 있다.

이와 같이 구성되는 리어 공조장치는 상기 공기토출구(17)(18)의 공기 토출 구조에 따라, 토출 공기가 차량의 천장 측으로 분기되는 형태의 천장 타입(Roof type), 토출 공기가 차량의 좌우 양측으로 분기되는 형태의 사이드 타입(Side type) 등으로 구별될 수 있다.

이 중 사이드 타입의 리어 공조장치의 경우, 도 1에 도시된 공조케이스(10)는 차체의 좌우 양측 중 일 측에 설치되고, 하나의 공기토출구(17)는 차체의 양측 중 공조케이스(10)가 설치된 측으로 공기를 토출시키며, 다른 하나의 공기토출구(18)는 차체의 양측 중 공조케이스(10)가 설치된 반대 측으로 공기를 토출시킨다.

즉, 상기 공조케이스(10)의 일 측 공기토출구(17)에는 제1 덕트(미도시)가 연결되고 상기 제1 덕트의 출구에 최종 토출 그릴이 설치되어 상기 공조케이스(10) 내에서 분기된 공기가 차량 실내로 토출되며, 상기 공조케이스(10)의 타 측 공기토출구(18)에는 제2 덕트(미도시)가 연결되고 상기 제2 덕트의 출구에 최종 토출 그릴이 설치되어 상기 공조케이스(10) 내에서 분기된 공기가 차량 실내로 토출된다.

이 경우, 차량의 양측 중 상기 공조케이스(10)가 설치된 차량의 일 측으로부터 차량의 타 측으로 토출 공기를 분기시켜야 하므로, 상기 제2 덕트는 제1 덕트보다 긴 공기 유로를 형성한다.

이와 같이 최종 토출 그릴과 공조장치의 긴 거리차이로 인해, 공조케이스와 먼 측의 토출구는 공조케이스와 가까운 측의 토출구에 비해 통기 저항이 증가하여 풍량이 감소하는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 차량 양측으로 토출되는 공기의 풍량 배분을 맞출 목적으로 덕트의 형상이나 구조를 변경할 경우에는, 덕트의 형상이나 구조의 변경에 소요되는 비용이 추가로 발생하고 덕트의 강성이나 풍량 배분 확인 평가가 어려운 문제가 발생되었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 공조케이스의 내부 유로 구조를 개선하여 차량의 양측으로 토출되는 공기의 풍배량을 일정하게 유지함과 동시에 풍량 배분 테스트를 용이하게 하는 차량용 리어 공조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는 차량의 후방 일 측에 배치되는 공조케이스를 구비하고, 상기 공조케이스로부터 배출되는 공기가 차량의 양측으로 각각 분기되어 차량 실내의 공조를 수행하는 것으로서, 상기 공조케이스는 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스가 설치된 반대 측으로 공기를 토출하는 제1 토출부 및 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스가 설치된 측으로 공기를 토출하는 것으로 상기 제1 토출부를 지나는 공기의 유로 저항보다 큰 유로 저항을 갖도록 풍배 감소부를 구비한 제2 토출부를 포함한다.

본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는 차량 양측으로 토출되는 공기의 풍량 배분 조절을 위해 토출구 그릴까지 연결된 덕트부의 형상을 변경하지 않고, 공조케이스 내부의 유로 형상만을 변경하여 최종 토출구에서의 풍량 배분 조절이 가능한 매우 유용한 발명이다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는 풍량 배분 최적화를 위한 테스트 시 덕트부를 연결하지 않고도 공조케이스의 단부 토출구들의 풍량을 비교할 수 있어 테스트가 용이해지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치는 공조케이스와 인접한 토출구 그릴까지 별도의 덕트부를 필요로 하지 않기 때문에, 부품의 절감 효과 및 공기 누설 방지 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 리어 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리어 공조장치의 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리어 공조장치의 단면도이고,
도 4는 도 3의 "B"를 확대한 단면도이며,
도 5는 다양한 곡률 반경을 갖는 라운드부를 도시한 리어 공조장치의 단면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 리어 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리어 공조장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리어 공조장치의 단면도이고, 도 4는 도 3의 "B"를 확대한 단면도이며, 도 5는 다양한 곡률 반경을 갖는 라운드부를 도시한 리어 공조장치의 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 리어 공조장치는 공조케이스(110)와, 증발기(214) 및 히터코어(215)를 포함하며, 상기 공조케이스(110)로부터 배출되는 공기가 차량의 좌, 우 양측으로 각각 분기되어 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 공조를 수행한다.

공조케이스(110)는 차량의 후방 일 측에 배치되며, 본 발명의 일 실시 예에서는 공조케이스(110)가 차량의 우측에 설치되는 예를 설명한다. 하지만, 공조케이스(110)는 차량의 좌측에 설치되는 것도 가능하다.

아울러, 공조케이스(110)의 입구 측에는 스크롤케이스의 일 측에 공기유입구가 형성된다. 또한, 공조케이스(110)의 입구 측에 형성된 스크롤케이스에는 블로어 유닛(200)이 설치되며, 상기 블로어 유닛(200)이 공기유입구로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(110)의 내부로 송풍한다.

증발기(114) 및 히터코어(115)는 공조케이스(110)의 내부에 순차로 일정 간격을 두고 설치되어, 블로어 유닛(200)으로부터 송풍되는 공기를 냉각 및 가열한다. 상기 증발기(114) 와 히터코어(115)의 사이에는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 템프 도어(116)가 설치된다.

특히, 상기 공조케이스(110)는 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130)를 구비한다.

제1 토출부(120)는 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 반대 측, 즉, 차량의 좌측으로 공기를 토출한다. 상기 제1 토출부(120)는 공조케이스(110)의 하측에 일체로 형성된다.

이 경우, 상기 제1 토출부(120)의 토출구는 덕트부(190)에 연결된다. 즉, 제1 토출부(120)는 공조케이스(110)에 일체로 사출 성형되는 것으로 단일의 완성품인 공조장치를 이루는 것이고, 덕트부(190)는 차량의 종류 및 공조장치의 설치 구조에 따라 그 구조 및 형상이 적절히 설계되는 것으로 공조장치와는 별도로 제작되는 구성물이다.

결국, 상기 덕트부(190)는 차량 우측에 설치된 공조케이스(110)의 제1 토출부(120)에 연결되어 공조케이스(110)의 내부와 연통하게 되며, 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 반대 측까지, 즉, 차량의 우측으로부터 좌측까지 연장되어, 차량의 실내로 공기가 토출되게 되는 최종 토출구인 그릴까지 형성되는 것이다.

제2 토출부(130)는 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 측, 즉, 차량의 우측으로 공기를 토출한다. 제2 토출부(130)는 풍배 감소부를 구비한다. 풍배 감소부는 상기 제2 토출부(130)가 상기 제1 토출부(120)를 지나는 공기의 유로 저항보다 큰 유로 저항을 갖도록 한다.

이와 같이, 제2 토출부(130)가 풍배 감소부를 구비함으로써, 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기 유로보다 상대적으로 긴 유로를 갖는 제1 토출부(120)를 통해 토출되는 공기의 풍량이 감소하는 문제를 해결할 수 있게 되며, 결과적으로 차량 좌우 양측으로 토출되는 풍량을 공조장치의 설계에 대응되도록 균일한 수준으로 유지할 수 있다.

이 경우, 상기 제2 토출부(130)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 일체로 형성되어, 상기 제2 토출부(130)의 토출구가 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 측, 즉, 차량의 우측에 배치되는 그릴에 연결되어, 차량의 실내 우측에서 최종적으로 공기가 토출된다.

이와 같이, 제2 토출부(130)가 공조케이스(110)의 내부에 형성됨으로써, 공조케이스(110)의 내부 유로를 변경하는 행위로 차량의 좌, 우 토출구 그릴의 풍량을 배분할 수 있게 된다.

결국, 차량 실내에 형성된 좌,우 토출구 그릴의 풍량 배분을 위한 조절 수단이 별도의 장치 또는 덕트의 구조 변경이 아닌 공조케이스의 내부 유로 변경을 통해 달성되는 효과를 갖는다.

이와 동시에, 공조케이스(110)로부터 상기 공조케이스(110)와 인접한 토출구 그릴까지는 별도의 덕트가 필요없이 제2 토출부(130)의 내부 유로로 대체 가능하므로, 부품의 절감 효과 및 덕트 매칭부의 감소로 인한 공기 누설의 방지 효과 등을 얻을 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 리어 공조장치는, 최적의 풍량 배분을 위한 테스트 시, 공조장치에 덕트를 연결하여 상기 덕트의 출구에서 토출되는 차량의 양측 풍량을 비교하는 일련의 작업을 생략할 수 있으며, 덕트를 연결하지 않은 상태에서도 공조케이스(110)와 일체로 형성된 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130)의 풍량을 비교하면 되기 때문에 테스트 작업이 용이해지는 효과를 갖게 된다.

이제, 상기 풍배 감소부의 더욱 구체적인 구성을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 풍배 감소부는 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 풍량을 적절히 배분하기 위한 조절 수단으로서, 다음에 설명되는 몇 가지 실시 예로 구현될 수 있다.

첫째, 상기 풍배 감소부는 상기 제1 토출부(120)에 비해 길게 형성된 유로 구간(S1)을 구비할 수 있다.

상기 유로 구간(S1)은 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유로 루트(Route)를 길게 형성함으로써, 토출 공기의 유로 저항을 증가시킨다. 결국, 제2 토출부(130)에 유로 구간(S1)을 형성시킴으로써, 공조케이스(110)에 인접한 차량의 우측 방향의 토출구 그릴의 풍배를 감소시킬 수 있으며, 상기 유로 구간(S1)의 길이를 조절함으로써 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130) 각각의 토출구 풍배를 제어할 수 있게 된다.

둘째, 상기 풍배 감소부는 유로 축소부(136)를 구비할 수 있다. 상기 유로 축소부(136)는 공기의 토출 경로상에 형성되는 것으로, 상기 제1 토출부(120)의 토출구 직경보다 좁게 형성된다.

상기 유로 축소부(136)는 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유로 직경을 좁게 형성함으로써, 토출 공기의 유로 저항을 증가시킨다. 결국, 제2 토출부(130)에 유로 축소부(136)를 형성시킴으로써, 공조케이스(110)에 인접한 차량의 우측 방향의 토출구 그릴의 풍배를 감소시킬 수 있으며, 상기 유로 축소부(136)의 직경을 조절함으로써 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130) 각각의 토출구 풍배를 제어할 수 있게 된다.

셋째, 상기 풍배 감소부는 라운드부(137)를 구비할 수 있다. 상기 라운드부(137)는 공기의 토출 경로상에 형성되는 것으로, 적어도 일 회 굴곡되게 형성된다.

상기 라운드부(137)는 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유로를 굴곡시킴으로써, 토출 공기의 유로 저항을 증가시킨다. 결국, 제2 토출부(130)에 라운드부(137)를 형성시킴으로써, 공조케이스(110)에 인접한 차량의 우측 방향의 토출구 그릴의 풍배를 감소시킬 수 있으며, 상기 라운드부(137)의 곡률 반경을 조절함으로써 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130) 각각의 토출구 풍배를 제어할 수 있게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 라운드부(137)의 곡률 반경이 작아질수록(137a), 상기 라운드부(137)를 지나는 토출 공기의 유로 저항이 감소하고 풍배는 증가한다. 또한, 상기 라운드부(137)의 곡률 반경이 커질수록(137b), 상기 라운드부(137)를 지나는 토출 공기의 유로 저항이 증가하고 풍배는 감소하게 된다.

이 경우, 상기 라운드부(137)는 상기 공기의 토출 경로상에서 유로 단면적이 최소인 부위에 형성되는 것이 바람직하다. 라운드부(137)가 유로 단면적이 최소인 부위에 형성되면, 상기 라운드부(137)의 작용인 유로 저항 효과가 극대화되는 효과를 갖는다. 즉, 공기의 유동 경로에 있어, 굴곡되는 부위가 유로 직경이 큰 구간에 형성된 것보다 유로 직경이 작은 구간에 형성되었을 때, 유로 저항의 효과가 더욱 커지게 된다.

한편, 상기 제1 토출부(120)의 토출구 직경은 상기 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유로 직경보다 크게 형성될 수 있다.

즉, 전술한 것처럼, 제2 토출부(130)에 풍배 감소부를 구비한 구조 이외에도, 제1 토출부(120)의 토출구 직경을 증가시킴으로써 제1 토출부(120)를 통해 토출되는 공기의 풍량을 증대시킬 수 있다. 결국, 제1 토출부(120)의 토출구 직경을 조절함으로써, 제1 토출부(120) 및 제2 토출부(130) 각각의 토출구 풍배를 제어할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 따른 차량용 리어 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.

110 : 공조케이스 120 : 제1 토출부
130 : 제2 토출부 136 : 유로 축소부
137 : 라운드부 190 : 덕트부

Claims (7)

1. 차량의 후방 일 측에 배치되는 공조케이스(110)를 구비하고, 상기 공조케이스(110)로부터 배출되는 공기가 차량의 양측으로 각각 분기되어 차량 실내의 공조를 수행하는 차량용 리어 공조장치에 있어서,
   상기 공조케이스(110)는:
   상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 반대 측으로 공기를 토출하는 제1 토출부(120); 및
   상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 측으로 공기를 토출하는 것으로, 상기 제1 토출부(120)를 지나는 공기의 유로 저항보다 큰 유로 저항을 갖도록 풍배 감소부를 구비한 제2 토출부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 풍배 감소부는,
   상기 제1 토출부(120)에 비해 길게 형성된 유로 구간(S1)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 풍배 감소부는,
   공기의 토출 경로상에 상기 제1 토출부(120)의 토출구 직경보다 좁게 형성된 유로 축소부(136)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 풍배 감소부는,
   공기의 토출 경로상에 적어도 일 회 굴곡된 라운드부(137)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 라운드부(137)는,
   상기 공기의 토출 경로상에서 유로 단면적이 최소인 부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 토출부(120)의 토출구 직경은 상기 제2 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유로 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 토출부(120)의 토출구는 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 반대 측 그릴까지 연장 형성된 덕트부(190)에 연결되고,
   상기 제2 토출부(130)는 상기 공조케이스(110)의 내부에 일체로 형성되어 상기 제2 토출부(130)의 토출구가 상기 차량의 양측 중 상기 공조케이스(110)가 설치된 측 그릴에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.

Images