KR101748203B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 발열램프를 구비하여 실내 난방 시 난방 속효성 및 난방 효율을 향상시키며, 전력소모를 줄이는 차량용 공조장치에 관한 것으로,
일 측에 공기를 유입하는 공기유입구(112)가 형성되고 타측에는 다수의 공기토출구(113)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 열교환기와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되어 상기 열교환기를 통과하면서 열교환된 공기의 유동방향을 전환하는 다수의 도어와, 내기유입구(22)와 외기유입구(21)를 구비하여 상기 공기유입구(112)로 송풍하는 송풍장치(10)와, 공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 열교환기를 구성하는 전열부재의 인접위치에 설치되어 상기 전열부재와 상기 전열부재를 통과하는 공기를 가열하는 발열램프부(120A 또는 120B)를 포함하여 구성되어,
차량의 보조 난방을 수행하는 것에 의해 난방 효율을 향상시키며, 차량의 전력에 의한 보조 난방의 수행 시 전력 소모를 줄이는 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 내부에 발열램프를 구비하여 실내 난방 시 난방 속효성 및 난방 효율을 향상시키며, 전력소모를 줄이는 구조를 가지는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천 시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다.
이러한 공조장치는, 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
도 1은 상기와 같은 차량용 공조장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 상기 공조장치 중 세미-센터 타입 공조장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공조장치(1)는, 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 설치되는 내외기전환도어(23) 및 상기 내,외기유입구(21)(22)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(40)측으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하여 이루어진 송풍장치(10)와, 상기 송풍장치(10)로부터 송풍되는 공기가 유입되도록 입구측에 공기유입구(43)가 형성되고 출구측에는 모드도어(46)에 의해 개폐되는 다수의 공기토출구(44)가 형성됨과 아울러 내부에는 순차적으로 일정 간격을 두고 증발기(41) 및 히터코어(42)가 설치된 공조케이스(40)로 구성된다.
상기 증발기(41)와 히터코어(42)의 사이에는 증발기(41)를 통과한 공기를 히터코어(42)로 선택적으로 보내는 템프도어(45)가 설치되어 있다.
따라서, 차량 실내공기 또는 실외공기를 내외기전환도어(23)의 개폐 선택에 따라 송풍팬(35)에 의하여 선택적으로 도입하고, 이 공기를 공조케이스(40)를 따라 증발기(41)를 통과하게 하고 템프도어(45)의 조작에 의해 히터코어(42)를 선택적으로 통과시켜 냉각 또는 가열한 후, 이 냉각 또는 가열된 공기를 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따른 다수의 모드도어들(46)의 개폐 선택에 따라 각 분기덕트(60)로 분기하여 차량 실내의 각 부분으로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉,난방 또는 환기한다.
상술한 구조를 가지는 공조장치(1)에 의한 난방을 수행하는 경우, 디젤 엔진의 경우나, 전기자동차의 경우에는 열원이 부족한 경우가 발생하는 문제가 있었다.
이러한 난방을 위한 열원 부족의 문제를 해결하기 위하여 도 3과 같이, 히터코어(42)의 후류 측의 위치에 PTC히터(47)를 장착하여 초기 난방 성능을 향상시키고자 하였다.
또한, 근래의 엔진제어 기술 향상 및 효율 향상으로 가솔린 엔진의 발열이 지속적으로 낮아짐에 따라, 가솔린 엔진의 경우에도 초기 난방 성능 향상 또는 난방 열원 보조를 위하여 PTC히터(47)의 적용이 확산되는 추세이다.
그러나 이와 같은 PTC 히터의 경우 대부분 500 ~1,000W급을 적용하고 있기에 전력 소모량이 과다한 단점을 가진다.
또한, 최근의 친환경차 개발 진행에 따라 내연기관의 구조를 가지는 연소 엔진이 전기모터로 변경됨에 따라 엔진 폐열을 더 이상 활용할 수 없게 됨에 따라 더 많은 난방 열량을 전기 히터에 의존하게 되어 더 큰 전력 소모가 발생하게 된다. 이러한 전력소모의 증대는 배터리 충전 전원을 구동원으로 하는 전기차량의 경우 겨울철 자동차 주행 거리를 감소시켜 고객의 불만족이 증가시키고, 완성차 기술 경쟁력의 저하 또한 발생시키는 요인이 된다. 그러므로 종래기술과 같이 PTC히터(47)를 이용한 난방을 수행하는 경우 배터리의 충전 용량의 개선의 필요성이 제기되는 등의 전기 차량의 성능 향상에 제약으로 작용하는 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,차량의 초기 난방 성능을 향상시킴은 물론, 전력에 의한 난방을 수행하는 때에 전력 소모를 최소로 하는 난방을 위한 발열램프를 구비한 차량용 공조장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 공조장치(100)는, 일 측에 공기를 유입하는 공기유입구(112)가 형성되고 타측에는 다수의 공기토출구(113)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 열교환기와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되어 상기 열교환기를 통과하면서 열교환된 공기의 유동방향을 전환하는 다수의 도어와, 내기유입구(22)와 외기유입구(21)를 구비하여 상기 공기유입구(112)로 송풍하는 송풍장치(10)와, 공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 열교환기를 구성하는 전열부재의 인접위치에 설치되어 상기 전열부재와 상기 전열부재를 통과하는 공기를 가열하는 발열램프부(120A 또는 120B)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발열램프부(120A 또는 120B)는, 상기 전열부재의 하류측에 일렬 또는 격자상으로 장착되는 다수의 램프들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전열부재는, 상기 공조장치의 내부에 설치되는 히터코어(102) 또는 상기 공조장치의 내부에 설치된 풋샤워덕트(140)의 유로 방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 방열핀(145)들을 구비하여 상기 풋샤워덕트(140)의 유로 단면을 가로지르는 방향으로 설치되는 방열판유닛(143)인 것을 특징으로 한다.
상기 차량용 공조장치는 또한, 상기 전열부재를 가열하는 것에 의해 상기 전열부재를 통과하는 공기의 온도를 높이는 발열램프부(120A 또는 120B)의 구동을 제어하도록 상기 전열부재의 온도를 검출하여 차량용 공조장치(100)의 구동을 제어하는 상기 제어부로 출력하는 전열부재온도센서부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전열부재온도센서부는, 전열부재 중 히터코어(102)의 온도를 검출하는 히터코어온도센서부(125) 또는 상기 절연부재 중 방열판유닛(143)의 온도를 검출하는 방열판유닛온도센서부(146) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발열램프부(120A 또는 120B)는, 상기 발열램프부(120A 또는 120B)가 장착된 램프장착부의 온도를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 것에 의해 상기 제어부가 램프장착부가 일정 온도 이상으로 상승하는 경우 상기 공조케이스(110)의 손상을 방지하기 위하여 상기 발열램프부(120A 또는 120B)의 구동을 차단시키도록 하는 램프부온도센서(126A 또는 126B)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 발열램프부(120A 또는 120B)는, 또한, 공조케이스(110)의 외부로 발열을 위하여 조사되는 빛이 방출되는 것을 방지하기 위하여 상기 공기토출구(113)와 반대 방향으로 빛을 조사하도록 램프들이 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 램프는 할로겐램프, 원적외선램프, LED램프 등으로 구성된다.
상술한 구성을 가지는 본 발명은 차량의 보조 난방을 수행하는 것에 의해 난방 효율을 향상시키며, 차량의 전력에 의한 보조 난방의 수행 시 전력 소모를 줄이는 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 공조장치를 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 세미-센터 타입 공조장치의 일예를 나타내는 단면도,
도 3은 PTC히터(47)가 장착된 종래기술의 공조장치의 일예를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 히터코어(102)의 하류 측에 발열램프부(120A)가 형성된 차량용 공조장치의 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 풋샤워덕트(140)의 내부에 발열램프부(120B)에 따른 냉풍영역(A)에 인출홀(120)이 형성된 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 6은 도 5의 풋샤워덕트(140) 내부의 발열램프부(120B)의 상세 구성을 나타내기 위하여 일부를 절개한 풋샤워덕트(140)의 부분단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같으며, 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하고 반복되는 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 히터코어(102)의 하류 측에 발열램프부(120A)가 형성된 차량용 공조장치(100)의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 입구측에 공기를 유입 할 수 있도록 공기유입구(112)가 형성되고 출구측에는 디프로스트벤트(113a), 페이스벤트(113b), 플로어벤트(113c)로 구성된 공기토출구(113)가 형성되며, 상기 공기유입구(112)와 각 벤트(113a)(113b)(113c)들을 연통시키도록 내부에 운전자의 하체 측으로 공조장치(100)의 공기를 분사하도록 형성된 풋샤워덕트(140)를 포함하는 공기통로(111)를 갖는 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 공기통로(111) 상에 일정간격을 두고 순차적으로 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와,
상기 히터코어(102)에 장착되어 냉각수의 온도를 검출하여 차량용 공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)로 출력하는 히터코어온도센서부(125)와,
상기 히터코어(102)의 하류 측에 장착되어 히터코어온도센서부(125)에서 검출된 냉각수의 온도에 따라 선택적으로 발열을 수행하는 발열램프부(120A)와,
상기 발열램프부(120A)의 장착위치의 온도를 검출하여 상기 제어부(미도시)로 출력하는 램프부온도센서(126A)와,
상기 증발기(101)를 통과하여 송풍되는 공기를 히터코어(102)에 선택적으로 보내어 온도를 조절하는 템프도어(114)와,
상기 증발기(101)를 통과하여 히터코어(102)를 선택적으로 거친 공기를 분기덕트(60)를 통해 차실내의 특정 토출구로 공급할 수 있도록 상기 각 벤트(113a)(113b)(113c)들을 개폐하도록 설치되고 공조 모드를 변환하는 디프로스트 도어(115a), 페이스 도어(115b), 플로어 도어(115c)로 구성된 모드도어; 및
공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 공기유입구(112) 측에는 내,외기를 선택적으로 도입하여 상기 공조케이스(110)의 내부로 강제 송풍할 수 있도록, 외기유입구(21)와 내기유입구(22)와 내기와 외기를 선택적으로 유입받을 수 있도록 외기유입구(21)와 내기유입구(22)를 선택적으로 차폐하는 내외기전환도어(23)를 포함하여 구성되는 송풍장치(10)가 설치된다(도 1 참조).
한편, 상기 공조케이스(110)의 공기통로(111) 상에는 상기 증발기(101)의 하류와 템프도어(114)의 사이에 냉풍영역(A)이 형성되고, 상기 히터코어(102)의 하류 영역에는 온풍영역(B)이 형성되며, 상기 템프도어(114)와 모드도어의 사이 공간에 상기 증발기(101)를 통과한 공기(냉풍)와 히터코어(102)를 통과한 공기(온풍)가 혼합되는 영역(C)이 형성된다.
그리고, 상기 템프도어(114) 및 모드도어는 상기 공조케이스(110)의 외측에 설치된 모드캠(미도시)에 연결되어 온도조절 및 다양한 공조모드를 실행하게 된다. 여기서, 상기 모드캠은 전원을 공급받아 작동하는 엑츄에이터(미도시)와 연결되어 동작하게 된다.
즉, 상기 템프도어(114) 및 모드도어는 사용자가 인스트루먼트 패널의 공조장치 제어용 컨트롤러(미도시)를 조작함에 따라, 그 조작스위치에 연동하여 작동되면서 상기 히터코어(102)를 통과하는 공기량을 조절하거나 분기덕트(60)를 통해 차량 실내측 특정 토출구와 연결된 각 벤트(113a)(113b)(113c)의 개폐량을 조절하게 된다.
여기서, 제어부에 의한 상기 모드도어의 개폐동작에 따라 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드 등 다양한 공조모드를 수행하게 된다.
상기 발열램프부(120A)는 상기 히터코어(102)의 하류 측에 장착되어 히터코어온도센서부(125)에서 검출된 냉각수의 온도에 따른 제어부(미도시)의 구동 제어에 따라 선택적으로 엘이디(121)(본 발명의 램프의 일 실시예)를 구동시켜 히터코어(102)를 가열하거나 히터코어(102)를 경유한 공기를 직접 가열하는 것에 의해 전력을 이용한 보조 난방을 수행할 수 있도록 한다. 그리고 상기 엘이디(121)들은 보조난방의 효율을 높이고 공조장치(100)의 외부로 보조난방 시 발생하는 조명이 누출되는 것을 방지하기 위하여 상기 히터코어(102)을 향하여 빛을 조사하도록 배치된다.
이때 상기 엘이디(121)는 할로겐램프, 적외선 램프 등으로 대체될 수 있으나, 소모전력이 낮으면서도 발열이 높으며, 조명을 목적으로 하는 것이 아니므로 조도 또한 낮은 램프를 적용하는 것이 바람직하다.
상기 히터코어온도센서부(125)는 상기 히터코어(102)에 장착되어 냉각수의 온도를 검출하여 차량용 공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)로 출력한다. 제어부(미도시)는 히터코어온도센서부(125)로부터 입력되는 냉각수 온도 값을 기 설정된 온도 값(예, 70도)과 비교하여 냉각수가 기설정된 온도 이상으로 가열된 경우에는 보조 난방 기능을 수행하지 않도록 발열램프부(120A)의 구동을 중지하여 불필요한 전력 소모를 방지한다.
상기 램프부온도센서(162A)는 발열램프부(120A)가 장착된 위치의 온도가 지나치게 과열되는 것에 의해 공조케이스(110)의 변형 또는 파손이 발생하는 것을 방지하기 위하여 발열램프부(120A)가 장착된 위치의 온도를 주기적으로 검출하여 제어부(미도시)로 출력하도록 구성된다.
이하, 도 4의 구성을 가지는 차량용 공조장치의 작용을 설명한다.
사용자가 공조장치(100)를 냉방모드로 가동하게 되면, 상기 증발기(101)를 통과하면서 열교환된 냉풍이 상기 템프도어(114)에 의해 상기 히터코어(102)를 우회하여 상기 공기혼합영역(C)을 통과한 후, 공조모드에 따라 모드도어에 의해 선택적으로 개방된 각 벤트(113a)(113b)(113c) 및 분기덕트(60)를 통해 차실 내로 공급되어 냉방을 수행하게 된다.
다음으로, 사용자가 공조장치(100)를 난방모드로 가동하게 되면, 상기 증발기(101)를 통과한 공기가 상기 템프도어(114)에 의해 상기 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 열교환되어 상기 공기혼합영역(C)을 통과한 후, 공조모드에 따라 모드도어에 의해 선택적으로 개방된 각 벤트(113a)(113b)(113c) 및 분기덕트(60)와 풋샤워덕트(140)를 통해 차실내로 공급되어 난방을 수행하게 된다.
계속해서, 사용자가 공조장치(100)를 믹스모드로 가동하게 되면, 상기 증발기(101)를 통과한 냉풍과 상기 히터코어(102)를 통과한 온풍이 상기 공기혼합영역(C)에서 서로 혼합되어 적정한 온도로 조절된 후, 공조모드에 따라 모드도어에 의해 선택적으로 개방된 각 벤트(113a)(113b)(113c) 및 분기덕트(60)를 통해 차실내로 공급되어 차실 내를 적정한 온도로 공조를 수행하게 된다.
상술한 바와 같이 차량용 공조장치(100)를 이용한 난방의 수행 중 제어부(미도시)는 난방의 시작과 함께 발열램프부(120A)를 구동시켜 발열램프부(120A)의 엘이디(121)(또는 할로겐램프 적외선 램프 등의 램프)를 점등시킨다. 이때 발열램프부(120A)의 구동은 냉각수와 발열램프부(120A)가 장착된 장착위치의 온도가 기 설정된 온도 이하인 경우에만 수행된다.
발열램프부(120A)의 구동에 따라 엘이디(121)가 점등되면 엘이디(121)에서는 빛이 방출됨과 아울러 발열에 의해 보조난방을 수행하게 된다. 이때 엘이디(121) 조명이 히터코어(102)를 향하도록 엘이디(121)들이 배치되는 것에 의해 엘이디(121)의 점등 시 발생하는 복사열 또한 히터코어(102) 측으로 조사되어 히터코어(102)를 가열시킴으로써 히터코어(102)의 온도 상승을 촉진시켜 난방 효율을 향상시키게 된다. 또한 엘이디(121)에서 발생한 복사열을 포함하는 열은 히터코어(102)를 통과한 공기를 가열시키는 것에 의해 난방 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 난방 과정 중 히터코어온도센서부(125)는 지속적으로 히터코어(102)의 온도(히터코어온도센서가 히터코어(102)의 내부에 장착된 경우에는 냉각수 자체의 온도)를 검출하여 제어부(미도시)로 출력한다.
제어부(미도시)는 히터코어온도센서(125)로부터 입력된 온도 값을 기 설정된 온도(예, 70도)와 비교하여 냉각수의 온도가 기 설정된 온도보다 낮은 경우에는 발열램프부(120A)의 구동을 지속하고, 냉각수의 온도가 기 설정된 온도보다 높아진 경우에는 발열램프부(120A)의 구동을 정지시켜 불필요한 전력 소모를 방지한다.
이와 동시에 상기 램프부온도센서(126A)는 발열램프부(120A)가 장착된 장착위치의 온도를 주기적으로 검출하여 제어부(미도시)로 출력한다. 제어부는 램프부온도센서(126A)에서 검출된 장착위치의 온도 값을 수신하면 이를 기 설정된 온도(예, 115도)와 비교하여 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 발열램프부(120A)의 구동을 지속하고, 램프부온도센서(126A)에서 검출된 온도가 기설정된 온도 이상인 경우에는 발열램프부(120A)의 구동을 중지시켜 지나친 과열에 의해 공조케이스(110) 등의 공조장치의 구성이 파손되는 것을 방지한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 풋샤워덕트(140)의 내부에 발열램프부(120B)에 따른 냉풍영역(A)에 인출홀(120)이 형성된 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5의 풋샤워덕트(140) 내부의 발열램프부(120B)의 상세 구성을 나타내기 위하여 일부를 절개한 풋샤워덕트(140)의 부분단면도이다.
본 발명의 차량용 공조장치(100)는 도 5 및 도 6과 같이, 발열램프부가 풋샤워덕트(140)의 내부에 장착되도록 구성될 수도 있다.
이 경우 도 5 및 도 6의 차량용 공조장치(100)의 구성은 도 4의 발열램프부(120A)가 구성되지 않고, 풋샤워덕트(140)의 내에 방열판유닛(143)과 발열램프부(120B)가 장착되는 것을 제외하고는 도 4의 구성과 동일한 구성을 가지므로 풋샤워덕트(140)의 방열판유닛(143)가 발열랜프부(120B)의 구성만을 설명하고, 이하의 구성에 관하여는 그 설명을 생략한다. 또한, 차량용 공조장치(100)는 발열램프부(120B)의 장착위치와 방열판유닛(143)을 구비하는 것 이외에는 도 4의 차량용 공조장치(100)와 동일한 구성을 가지므로 도 4와 같이 동일한 지시부호 '100'을 사용하여 설명한다.
도 5 및 도 6과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 차량용 공조장치(100)는 보조 난방을 위하여 풋샤워덕트(140)의 내부에 가열상태를 유지하여 지속적인 보조난방을 수행할 수 있도록 하는 방열판유닛(143)이 장착되고, 발열램프부(120B)는 방열판유닛(143)으로 빛을 조사하도록 장착된다.
상기 발열램프부(120B)는 다수의 엘이디(121)(또는 할로겐램프, 적외선 램프 등)와 발열램프부(120B)가 장착된 장착위치(공조케이스의 발열램프부(120B) 장착면)의 온도를 검출하는 램프부온도센서(126B)를 포함하여 구성된다.
상술한 구성을 가지는 발열램프부(120B)는 발열램프부(120B)에서 발생한 빛이 풋샤워덕트(140)에 형성되는 공기토출구(113)로서의 벤트(113b)를 통해 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 풋샤워덕트(140)의 벤트(113b) 측에서 방열판유닛(143)으로 빛을 조사하도록 장착되는 것이 바람직하나, 공기 흐름을 방해하지 않으면서 빛이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 경우에는 방열판유닛(143)을 조사할 수 있는 풋샤워덕트(140) 내부의 공조케이스(110) 면의 어느 위치에도 장착될 수 있다.
상기 방열판유닛(143)은 다수의 방열핀(145)이 표면에 형성된 구조를 가지고, 풋샤워덕트(140) 내부의 공기 흐름을 방해하지 않도록 방열핀(145)이 형성된 면 및 방열핀(145)의 면이 공기 흐름의 경로와 평행하게 배치되도록 풋샤워덕트(140)의 내부 유로면을 가로질러 장착된다. 또한, 상기 방열판유닛(143)은 방열판유닛(143) 자체의 온도를 검출하여 제어부(미도시)로 출력하는 방열판유닛온도센서부(146)를 더 포함하여 구성된다.
이하, 상술한 구성을 가지는 도 5 및 도 6의 차량용 공조장치(100)의 작용을 설명한다.
도 5 및 도 6의 차량용 공조장치(100)의 경우에도 도 4의 차량용 공조장치(100)와 같이 동일한 방식으로 제어부에 의한 상기 모드도어의 개폐동작에 따라 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드 등 다양한 공조모드를 수행하게 된다.
이러한 공조모드의 수행 중 난방을 수행하는 경우 제어부는 히터코어온도센서(125)와 램프부온도센서(126B)에서 검출된 온도 및 방열판유닛온도센서부(146)에서 검출된 온도를 각각 기 설정된 온도(예; 냉각수 70도, 장착위치 온도 115도, 바열판유닛온도 115도)와 비교한다.
상술한 비교에 의해 히터코어온도센서(125)와 램프부온도센서(126B)에서 검출된 온도 및 방열판유닛온도센서부(146)에서 검출된 온도 모두가 각각에 발열램프부(120B)의 구동을 위하여 각각에 대하여 기설정된 온도보다 낮은 경우에 발열램프부(120B)를 구동시켜 보조 난방을 수행하게 된다.
발열램프부(120B)의 구동에 따라 엘이디(121)가 점등되면 엘이디(121)에서는 빛이 방출됨과 아울러 발열에 의해 보조난방을 수행하게 된다. 이때 엘이디(121) 조명이 방열판유닛(143)을 향하도록 엘이디(121)들이 배치되는 것에 의해 엘이디(121)의 점등 시 발생하는 복사열 또한 방열판유닛(143) 측으로 조사되어 방열판유닛(143)을 가열시킴으로써 방열판유닛(143)을 가열하여 난방 효율을 향상시키게 된다. 또한 엘이디(121)에서 발생한 복사열을 포함하는 열은 풋샤어덕트(140)의 내부를 지나는 공기를 가열시키는 것에 의해 난방 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 난방 과정 중 히터코어온도센서부(125)는 지속적으로 히터코어(102)의 온도(히터코어온도센서가 히터코어(102)의 내부에 장착된 경우에는 냉각수 자체의 온도)를 검출하여 제어부(미도시)로 출력한다.
제어부(미도시)는 히터코어온도센서(125)로부터 입력된 온도 값을 기 설정된 온도(예, 70도)와 비교하여 냉각수의 온도가 기 설정된 온도보다 낮은 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 지속하고, 냉각수의 온도가 기 설정된 온도보다 높아진 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 정지시켜 불필요한 전력 소모를 방지한다.
이와 동시에 상기 램프부온도센서(126B)는 발열램프부(120B)가 장착된 장착위치의 온도를 주기적으로 검출하여 제어부(미도시)로 출력한다. 제어부는 램프부온도센서(126B)에서 검출된 장착위치의 온도 값을 수신하면 이를 기 설정된 온도(예, 115도)와 비교하여 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 지속하고, 램프부온도센서(126B)에서 검출된 온도가 기설정된 온도 이상인 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 중지시켜 지나친 과열에 의해 공조케이스(110) 등의 공조장치의 구성이 파손되는 것을 방지한다.
또한, 상기 방열판유닛온도센서부(146)는 방열판유닛(143)의 온도를 주기적으로 검출하여 제어부(미도시)로 출력한다. 제어부는 방열판유닛온도센서부(146)에서 검출된 온도 값을 수신하면 이를 기 설정된 온도(예, 115도)와 비교하여 기설정된 온도보다 낮은 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 지속하고, 방열판유닛온도센서부(146)에서 검출된 온도가 기설정된 온도 이상인 경우에는 발열램프부(120B)의 구동을 중지시켜 지나친 과열에 의해 공조케이스(110) 등의 공조장치의 구성이 파손되는 것을 방지한다.
상술한 본원발명의 실시예의 구성에서, 히터코어(102)와 방열판유닛(143)은 본 발명의 전열부재의 실시예이다. 그리고 상기 히터코어온도센서부(125)와 방열판유닛온도센서부(146)이 본 발명의 전열부재온도센서부의 실시예이다. 또한, 상기 증발기(101)와 상기 전열부재가 본 발명의 열교환기에 포함되는 구성들의 실시예들이다.
100: 공조장치, 101: 증발기, 102: 히터코어, 110: 공조케이스
10: 송풍장치, 21: 외기유입구, 22: 내기유입구, 23: 내외기전환도어
111: 공기통로, 112: 공기유입구, 113: 공기토출구, 113a: 디프로스트벤트
113b: 페이스벤트, 113c: 플로어벤트, 114: 템프도어
115a: 디프로스트 도어, 115b: 페이스 도어, 115c: 플로어 도어
120A, 120B: 발열램프부, 121: LED, 125: 히터코어온도센서부
126A, 126B: 램프부온도센서, 140: 풋샤워덕트, 143: 방열판유닛
145: 방열핀, 146: 방열판유닛온도센서부

Claims (8)

  1. 일 측에 공기를 유입하는 공기유입구(112)가 형성되고 타측에는 다수의 공기토출구(113)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되는 열교환기와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치되어 상기 열교환기를 통과하면서 열교환된 공기의 유동방향을 전환하는 다수의 도어와, 내기유입구(22)와 외기유입구(21)를 구비하여 상기 공기유입구(112)로 송풍하는 송풍장치(10)와, 공조장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 열교환기를 구성하는 전열부재의 인접위치에 설치되어 상기 전열부재와 상기 전열부재를 통과하는 공기를 가열하는 발열램프부(120A 또는 120B)를 포함하여 구성되고,
    상기 전열부재는, 상기 공조장치의 내부에 설치된 풋샤워덕트(140)의 유로 방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 다수의 방열핀(145)들을 구비하는 방열판유닛(143)으로 구성되며,
    상기 방열판유닛(143)은 다수개로 이루어져 풋샤워덕트(140)의 공기 유동 방향과 나란하게 배치되고, 상기 발열램프부가 다수의 방열판유닛(143)의 사이에 나란하게 배치되며, 상기 발열램프부의 빛이 방열판유닛(143)을 조사하여 방열판유닛(143)을 가열시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 발열램프부(120A 또는 120B)는,
    상기 전열부재의 하류측에 일렬 또는 격자상으로 장착되는 다수의 램프들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전열부재는,
    상기 공조장치의 내부에 설치되는 히터코어(102)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전열부재를 가열하는 것에 의해 상기 전열부재를 통과하는 공기의 온도를 높이는 발열램프부(120A 또는 120B)의 구동을 제어하도록 상기 전열부재의 온도를 검출하여 차량용 공조장치(100)의 구동을 제어하는 상기 제어부로 출력하는 전열부재온도센서부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 전열부재온도센서부는,
    전열부재 중 히터코어(102)의 온도를 검출하는 히터코어온도센서부(125) 또는 상기 전열부재 중 방열판유닛(143)의 온도를 검출하는 방열판유닛온도센서부(146) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 발열램프부(120A 또는 120B)는,
    상기 발열램프부(120A 또는 120B)가 장착된 램프장착부의 온도를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 것에 의해 상기 제어부가 램프장착부가 일정 온도 이상으로 상승하는 경우 상기 공조케이스(110)의 손상을 방지하기 위하여 상기 발열램프부(120A 또는 120B)의 구동을 차단시키도록 하는 램프부온도센서(126A 또는 126B)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 발열램프부(120A 또는 120B)는,
    공조케이스(110)의 외부로 발열을 위하여 조사되는 빛이 방출되는 것을 방지하기 위하여 상기 공기토출구(113)와 반대 방향으로 빛을 조사하도록 램프들이 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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