KR101748201B1 - 자동차용 공조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 모드별 풍배 비율을 효과적으로 제어할 수 있도록 플로어 도어의 구조가 개선된 공조 장치가 개시된다. 공조 장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 상기 플로어벤트의 개도를 조절하기 위한 플로어 도어를 포함하는 것으로서, 상기 플로어 도어는 상기 디프로스트벤트 측으로 토출되는 공기를 상기 플로어벤트 측으로 유도하는 가이드부를 구비한다. 따라서, 비교적 간단한 구조의 가이드부만을 플로어 도어에 추가함으로써 최초 의도된 바와 같이 풍량 배분율을 조절할 수 있으며, 페이스 모드 또는 디프로스트 모드에서도 풍량을 저하시키지 않는다.
Description
본 발명은 공조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 등에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 자동차용 공조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공조 장치는 차량 등에 설치되는 것으로서, 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치이다.
차량용 공조 장치의 경우, 공조 케이스 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.
이러한 공조장치는, 송풍기 유닛, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛의 독립적인 구조에 따라, 3개의 유닛들이 독립적으로 구성되는 쓰리 피스 타입(Three piece type)과, 증발기 유닛 및 히터코어 유닛이 공조 케이스에 내장되고 송풍기 유닛이 별도의 유닛으로 구성되는 세미 센터 타입(Semi center type) 및 3개의 유닛이 모두 단일의 공조 케이스에 내장되는 센터 마운팅 타입(Center mounting type)으로 구별된다.
이하, 종래의 센터 마운팅 타입의 차량용 공조 장치의 일 예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 차량용 공조 장치의 내부를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 공조 장치(1)는 공조 케이스(10)와, 송풍장치(30)와, 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 템프도어(20) 및 다수의 모드도어(16)(17)를 포함한다.
공조 케이스(10)의 입구측에는 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16)(17)에 의해 개도가 조절되는 공기토출구인 디프로스트벤트(12), 페이스벤트(13), 플로어벤트(14)가 형성된다. 아울러, 송풍장치(30)는 공기유입구(11) 측에 설치되며 송풍펜(31)을 구비한다.
또한, 증발기(2) 및 히터코어(3)는 공조 케이스(10)의 내부 공기 통로 상에 설치되고, 템프도어(20)는 공조 케이스(10) 내의 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)의 개도를 조절하며, 모드도어(16)는 공조 모드에 따라 디프로스트벤트(12), 페이스벤트(13), 플로어벤트(14)의 개도를 조절한다.
이 경우, 디프로스트벤트(12)는 차량의 앞유리 측으로 공기를 토출하고, 페이스벤트(13)는 탑승자의 얼굴 측으로 공기를 토출하며, 플로어벤트(14)는 탑승자의 하체 측으로 공기를 토출한다.
최대냉방 시스템이 작동될 경우, 템프도어(20)는 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄한다. 이에 따라, 송풍장치(30)에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(MC) 측으로 유동한다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 차량 실내로 토출되어 차량 실내의 냉방이 수행된다.
또한, 최대난방 시스템이 작동될 경우, 템프도어(20)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방한다. 이에 따라, 송풍장치(30)에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통해 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC) 측으로 유동한다. 이후에, 소정의 공조 모드에 따라 차량 실내로 토출되어 차량 실내의 난방이 수행된다.
또한, 에어 믹싱 시스템이 작동될 경우, 템프도어(20)는 중립위치로 회전하여, 믹싱챔버(MC)에 대하여 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)를 모두 개방시킨다. 이에 따라, 송풍장치(30)에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(2)를 통과한 냉기와 히터코어(3)를 통과한 온기가 믹싱챔버(MC) 측으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공조 모드에 따라 차량 실내로 토출된다.
이 경우, 상기 모드도어는 플로어벤트(14)의 개도를 조절하는 플로어 도어(17)를 포함한다. 플로어 도어(17)는 로터리(Rotary) 방식으로 작동되는 것으로, 공조케이스(10) 내에서 회전 가능하게 설치되는 회전축(17a) 및 상기 회전축(17a)으로부터 회전 반경으로 이격 설치된 돔형(Dome type)의 플레이트(17b)를 구비한다.
하지만 종래의 플로어 도어(17)는 도 2에 도시된 바와 같이, 플로어 레버(Lever)나 암(Arm), 모드캠, 컨트롤 케이블로부터의 유격에 의한 누적 공차에 풍압이 더해져 본래 설계한 위치보다 플로어벤트(14) 측으로 더 열리는 현상이 발생된다.
결국, 종래의 플로어 도어(17)는 디프로스트벤트(12) 측으로 토출되는 공기의 풍량을 조절하는데 한계가 있으며, 이에 따라 풍량 배분율 조절이 어려워지는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 모드별 풍배 비율을 효과적으로 제어할 수 있도록 플로어 도어의 구조가 개선된 공조 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 공조 장치는 입구측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 상기 플로어벤트의 개도를 조절하기 위한 플로어 도어를 포함하는 것으로서, 상기 플로어 도어는 상기 디프로스트벤트 측으로 토출되는 공기를 상기 플로어벤트 측으로 유도하는 가이드부를 구비한다.
본 발명에 따른 공조 장치는 비교적 간단한 구조의 가이드부만을 플로어 도어에 추가함으로써 최초 의도된 바와 같이 풍량 배분율을 조절할 수 있으며, 페이스 모드 또는 디프로스트 모드에서도 풍량을 저하시키지 않는다.
도 1은 종래의 차량용 공조 장치의 내부를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조 장치의 플로어 도어의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조 장치의 내부를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 단면도이다.
도 2는 종래의 차량용 공조 장치의 플로어 도어의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조 장치의 내부를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 자동차용 공조 장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조 장치의 내부를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로어 도어의 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구가 형성됨과 아울러, 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 구분되어 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 냉풍유로(P1)상에 설치되는 증발기(102) 및 상기 온풍유로(P2)상에 설치되는 히터코어(103)와, 상기 증발기(102)와 히터코어(103)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(103)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)의 출구와 상기 히터코어(103)를 통과하는 온풍유로(P2)의 출구 개도를 조절하는 온도조절도어(120)를 포함하여 구성된다.
상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측에는 송풍장치(130)가 설치되어, 내기 또는 외기를 공조케이스(110)의 내부로 송풍하게 된다. 상기 송풍장치(130)는 상기 공기유입구(111)의 상류측에 설치된 송풍팬(131)의 작동시 내,외기를 흡입하여 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)측으로 강제 송풍하게 된다.
또한, 상기 공기토출구는 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키는 디프로스트벤트(112)와, 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키는 페이스벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키는 플로어벤트(114)로 구성되며, 상기 디프로스트벤트(112) 및 페이스벤트(113)는 페이스 도어(116)에 의해 개도가 조절되며, 상기 플로어벤트(114)는 플로어 도어(117)에 의해 개도가 조절된다.
또한, 상기 온도조절도어(120)는 상기 공조케이스(110)의 공기 혼합공간인 믹싱영역(MC)에 대하여, 상기 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)의 출구측 개도를 조절함으로써 냉기와 온기의 혼합량을 조절한다.
특히, 상기 플로어 도어(117)는 가이드부(150)를 구비한다. 가이드부(150)는 상기 디프로스트벤트(112) 측으로 토출되는 공기를 상기 플로어벤트(114) 측으로 유도한다.
일 예로, 플로어 모드(Floor mode) 시 상기 플로어 도어(117)는 플로어 레버나 암, 모드캠, 컨트롤 케이블로부터의 유격에 의한 누적 공차에 풍압이 더해져 본래 설계한 위치보다 플로어벤트(114)를 향해 더 열리게 된다. 이에 따라, 최초 설계에 의해 의도된 것보다 디프로스트벤트(112) 측으로 토출되는 공기의 풍량이 늘어나며 상대적으로 플로어벤트(114) 측으로 토출되는 공기의 풍량은 줄어드는 현상이 발생된다.
이때, 가이드부(150)는 플로어 도어(117)가 최초 설계된 것과 동일한 효과를 내도록, 디프로스트벤트(112) 측으로 토출되는 공기를 플로어벤트(114) 측을 유도한다.
즉, 가이드부(150)는 디프로스트벤트(112) 측으로 향하는 공기의 유로 일부를 폐쇄함으로써, 최초 설계된 플로어 도어(117)의 디프로스트벤트(112) 측 오픈 범위보다 넓게 형성되는 의도되지 않은 디프로스트벤트(112) 측 오픈 범위를 커버한다.
이와 같은 구조는 플로어 도어(117)의 설계 시 공차 또는 풍압에 의해 의도되지 않게 발생되는 풍량 배분율을 조절하기 위한 것으로, 플로어 도어(117)의 전체적인 구조의 변경을 요구하지 않으며 비교적 간단한 구조의 가이드부(150)만을 플로어 도어(117)에 추가함으로써 용이하게 풍량 배분율 조절이라는 목적을 달성하기 충분하다.
따라서, 가이드부(150)는 디프로스트 모드 또는 페이스 모드 시 디프로스트벤트(112) 측으로 향하는 공기의 유동을 방해하지 않아야 한다. 이와 같은 조건을 만족하기 위한 가이드부(150)의 더욱 상세한 구조를 설명하기로 한다.
한편, 상기 플로어 도어(117)는 회전축(1171) 및 플레이트(1172)를 포함한다.
회전축(1171)은 상기 공조케이스(110)의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 플레이트(1172)는 상기 회전축(1171)에서 반경 방향으로 이격 설치되어 상기 플로어벤트(114)의 개도를 조절한다.
이 경우, 상기 가이드부(150)는 상기 플레이트(1172)의 양측 중 상기 디프로스트벤트(112) 측 단부에 형성된다.
이와 같은 구조는 플로어벤트(114) 또는 디프로스트벤트(112) 측을 통과하는 공기의 유동을 방해하지 않는 동시에, 디프로스트벤트(112) 측으로 과도하게 흐르는 공기의 유동만을 플로어벤트(114) 측으로 유도하게 한다.
이 경우, 상기 가이드부(150)는 상기 플레이트(1172)의 단부로부터 상기 회전축(1171)의 회전 방향으로 상기 디프로스트벤트(112)를 폐쇄하도록 돌출 형성된다.
즉, 가이드부(150)는 배플 형태의 판 구조로 이루어지며, 플레이트(1172)의 일측 단부로부터 디프로스트벤트(112) 측 유로를 폐쇄하는 방향으로 돌출되게 연장된다.
따라서, 플로어 모드, 믹스 모드, 바이레벨 모드 시 최초 의도된 것처럼 플로어벤트(114) 측으로 향하는 공기의 풍량과 디프로스트벤트(112) 측으로 향하는 공기의 풍량을 적절히 조절할 수 있게 되며, 페이스 모드, 디프로스트 모드 시 페이스벤트(113) 또는 디프로스트벤트(112) 측으로 향하는 공기에 저항을 발생시키지 않아 공기의 풍량을 저하시키지 않게 된다.
가이드부(150)는 플레이트(1172)에 일체로 형성되거나 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 또한, 가이드부(150)는 도시된 바와 같이 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 그 밖의 유선형으로 이루어지거나 다른 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 회전축(1171)의 위치에 따라 상기 플로어 도어(117)의 일측 단부는 상기 플로어벤트(114)의 개도를 조절한다. 아울러, 플로어 도어(117)의 타측 단부는 상기 디프로스트벤트(112) 및 페이스벤트(113)와 연결된 연통로(190)의 개도를 조절하게 구현되어 있다.
이 경우, 상기 가이드부(150)는 가상선(L1)에 대해 일정 각도(θ)로 경사지게 형성된다. 상기 가상선(L1)은 상기 회전축(1171)과 상기 연통로(190)의 개도를 조절하는 상기 가이드부(150)의 타측 단부를 연결하는 직선이다. 이와 같이 가이드부(150)가 경사지게 형성되어, 연통로(190)를 지나 디프로스트벤트(112) 측으로 유동하는 공기의 흐름 일부를 차단한다.
이 경우, 상기 가이드부(150)와 상기 가상선(L1) 간의 각도(θ)는 90°이하로 설정하는 것이 바람직하다. 만약, 각도(θ)가 90°를 초과할 경우, 가이드부(150)가 에어포켓의 형태가 되어 공기가 정체되며, 이로 인해 풍량의 저하 및 소음 증가의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 가이드부(150)는, 플로어 모드 시 상기 가이드부(150)가 없는 상기 플로어 도어(117)의 상기 연통로(190) 측 단부가 풍압에 의해 이격된 거리(L)와 동일한 길이를 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.
따라서, 플로어 도어(117)가 풍압 등에 의해 본래 설계한 위치보다 플로어벤트(114) 측으로 이격된 거리(L)만큼 더 열리는 현상에 의한 풍량 조절의 어려움 문제를 해결할 수 있다.
만약, 가이드부(150)의 길이가 이격된 거리(L)보다 작을 경우 디프로스트벤트(112) 측으로 과도하게 흐르는 공기의 유동을 플로어벤트(114) 측으로 원활히 유도할 수 없게 되고, 가이드부(150)의 길이가 이격된 거리(L)보다 클 경우 디프로스트벤트(112) 및 페이스벤트(113) 측으로 유동하는 공기의 흐름이 줄어들게 된다.
지금까지 본 발명에 따른 공조 장치는 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.
100 : 공조 장치 110 : 공조케이스
111 : 공기유입구 112 : 디프로스트벤트
113 : 페이스벤트 114 : 플로어벤트
117 : 플로어 도어 1171 : 회전축
1172 : 플레이트 150 : 가이드부
111 : 공기유입구 112 : 디프로스트벤트
113 : 페이스벤트 114 : 플로어벤트
117 : 플로어 도어 1171 : 회전축
1172 : 플레이트 150 : 가이드부
Claims (7)
- 입구측에 공기유입구(111)가 형성되고 출구측에는 디프로스트벤트(112), 페이스벤트(113), 플로어벤트(114)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 상기 플로어벤트(114)의 개도를 조절하기 위한 플로어 도어(117)를 포함하는 자동차용 공조 장치에 있어서,
상기 플로어 도어(117)는 상기 디프로스트벤트(112) 측으로 토출되는 공기를 상기 플로어벤트(114) 측으로 유도하는 가이드부(150)를 구비하고,
상기 플로어 도어(117)는: 상기 공조케이스(110)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전축(1171); 및 상기 회전축(1171)에서 반경 방향으로 이격 설치되어 상기 플로어벤트(114)의 개도를 조절하는 플레이트(1172)를 포함하여 로터리 타입으로 이루어지며,
상기 가이드부(150)는 플로어 도어(117)의 공기 유입측 끝단에 형성되고 상기 플레이트(1172)의 양단부 중 상기 디프로스트벤트(112)에 인접한 일측 단부에 형성되고,
상기 가이드부(150)는 상기 플레이트(1172)의 일측 단부로부터 상기 회전축(1171)의 회전 방향으로 상기 디프로스트벤트(112)를 향해 유동하는 공기 일부를 차단하도록 돌출 형성되며,
상기 회전축(1171)의 위치에 따라 상기 플로어 도어(117)의 일측 단부는 상기 플로어벤트(114)의 개도를 조절하고, 타측 단부는 상기 디프로스트벤트(112) 및 페이스벤트(113)와 연결된 연통로(190)의 개도를 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 공조 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 가이드부(150)는,
상기 회전축(1171)과 상기 연통로(190)의 개도를 조절하는 상기 가이드부(150)의 타측 단부를 연결하는 가상선(L1)에 대해 일정 각도(θ)로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 공조 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 각도(θ)는 90°이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 공조 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 가이드부(150)는,
플로어 모드 시 상기 가이드부(150)가 없는 상기 플로어 도어(117)의 상기 연통로(190) 측 단부가 풍압에 의해 이격된 거리(L)와 동일한 길이를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 자동차용 공조 장치.
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KR1020110014125A KR101748201B1 (ko) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | 자동차용 공조 장치 |
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