KR102592457B1

KR102592457B1 - 차량용 공조장치의 도어

Info

Publication number: KR102592457B1
Application number: KR1020180128961A
Authority: KR
Inventors: 이종민; 고재우; 김영근; 배창수; 조환규; 한규익
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2023-10-23
Also published as: US11413928B2; CN111098660B; KR20200047016A; CN111098660A; US20200130455A1

Abstract

판 형상의 슬라이딩형 도어에 유연성을 부여하여 조립시 휨에 의한 파손을 방지하고 뒤틀림을 방지하며 강도를 보강한 차량용 공조장치의 도어가 개시된다. 차량용 공조장치의 도어는 공조케이스 내에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 차량용 공조장치의 도어에 있어서, 판 형상으로 이루어지고 공조케이스에 슬라이딩 가능하게 구성되는 도어 몸체를 구비하며, 두께 방향으로 도어 몸체의 적어도 일면에 슬라이딩 방향에 수직한 방향인 축 방향으로 보강부가 연장 형성된다.

Description

차량용 공조장치의 도어{DOOR OF AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치의 도어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공조케이스 내에 구비되어 차량 실내로 토출되는 공기 유로의 개도를 조절하는 슬라이딩형 도어에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와 가열작용을 위한 히터코어가 구비된다. 상기 차량용 공조장치는 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 슬라이딩형 도어를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조장치(1)는 공조케이스(10)와, 송풍기(미도시)와, 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 온도조절도어(18,19)를 포함하여 이루어진다.

공조케이스(10)의 입구측에는 공기유입구(11)가 형성되고, 출구측에는 각각 모드도어(15,16,17)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13) 및 플로어 벤트(14)가 형성된다. 송풍기는 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 기능을 수행한다.

또한, 증발기(2) 및 히터코어(3)는 공조케이스(10)의 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다. 온도조절도어(18,19)는 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치되는 것으로, 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로의 개도를 조절함으로써 차량 실내로 토출되는 공기의 온도를 조절한다. 냉풍유로와 온풍유로를 통과한 냉기 및 온기는 믹싱존에서 혼합된 후 각 벤트들을 통해 차량 실내로 선택적으로 토출된다.

온도조절도어는 증발기를 통과한 공기를 히터코어 쪽으로 또는 히터코어를 바이패스하는 쪽으로 선택적으로 조절하는 것으로서, 통상 하나의 회전축에서 회전되는 플랫(Flat) 도어 타입 또는 돔(Dome) 도어 타입으로 구성되며, 단일개로 구비된다. 도 1의 공조장치에선 온도조절도어(18,19)가 2개 구비된 예를 도시하였다. 이와 같이 온도조절도어가 상하로 2개 구비되는 예는 차량 후석 측으로 공조공기를 보내기 위한 구조, 내외기를 구분하여 차량 실내로 도입하기 위한 2층류 구조 등에 적용될 수 있다.

그리고, 도어의 작동 구조를 설명하기 위해 공조장치의 온도조절도어를 예로 들었으나, 도어는 그 밖의 다른 도어일 수 있다. 아울러, 이하에선 온도조절도어를 도어라고 명칭한다. 제1 도어(18)는 제1 샤프트(21)에 연결되어 제1 샤프트(21)의 회전에 의해 슬라이딩 작동하며, 제2 도어(19)는 제2 샤프트(22)에 연결되어 제2 샤프트(22)의 회전에 의해 슬라이딩 작동한다.

도 2를 참조하면, 제1 샤프트(21) 및 제2 샤프트(22)에는 기어(23)가 구비되고, 제1 도어(18) 및 제2 도어(19)에는 기어(23)에 맞물리는 기어홈(24)이 형성된다. 슬라이딩형 도어(18,19)는 소정의 두께를 갖는 대략 사각 판 형상으로 이루어지며, 폭 방향으로 양측에 샤프트(21,22)의 기어(23)에 맞물리는 기어홈(24)이 형성된다.

종래의 판 형상의 슬라이딩형 도어는 비교적 얇은 두께로 형성되어, 구조적으로 강도가 취약하고 특히 조립에 의해 휨 또는 뒤틀림 등의 변형이 발생하여 파손의 위험이 있으며 내구성이 약하여 장기간 사용시 변형에 의한 에어 리크가 발생할 수 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 판 형상의 슬라이딩형 도어에 유연성을 부여하여 조립시 휨에 의한 파손을 방지하고 뒤틀림을 방지하며 강도를 보강한 차량용 공조장치의 도어를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 도어는 공조케이스 내에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 차량용 공조장치의 도어에 있어서, 판 형상으로 이루어지고 공조케이스에 슬라이딩 가능하게 구성되는 도어 몸체를 구비하며, 두께 방향으로 도어 몸체의 적어도 일면에 슬라이딩 방향에 수직한 방향인 축 방향으로 보강부가 연장 형성된다.

상기에서, 보강부는, 도어 몸체의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성된 제1 보강부를 구비한다.

상기에서, 제1 보강부는 두께 방향으로 기울기를 갖도록 경사면을 형성한다.

상기에서, 제1 보강부는 축 방향으로 양측에서 중앙부를 향해 두께가 얇아지도록 형성된다.

상기에서, 제1 보강부는, 도어 슬라이딩 방향으로 양측 가장자리에 형성된다.

상기에서, 공조케이스에 구비되고 도어 몸체에 연결되어 회전에 따라 도어를 슬라이딩 시키는 샤프트를 구비하고, 상기 도어 몸체의 일면에는 샤프트에 치합되는 기어부가 형성되며, 상기 제1 보강부는 축 방향으로 상기 기어부의 사이를 연결한다.

상기에서, 보강부는, 도어 몸체의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 보강부보다 슬라이딩 방향으로 내측에 배치되는 제2 보강부를 구비한다.

상기에서, 제2 보강부는 도어 슬라이딩 방향으로 중앙부에 한 쌍이 일정거리 이격 구비된다.

상기에서, 제2 보강부는 축 방향으로 일측 단부에서 타측 단부까지 연장 형성된다.

상기에서, 제2 보강부는 제1 보강부보다 더 두껍게 형성된다.

상기에서, 한 쌍의 제2 보강부의 사이에 구비되고 두께 방향으로 돌출되어 제2 보강부를 지지하는 적어도 하나의 지지부를 구비한다.

상기에서, 지지부는 육각형 단면 형상으로 이루어진다.

상기에서, 도어 몸체의 축 방향 양측에 두께 방향으로의 탄성력을 갖는 텐션부가 구비되고, 상기 도어 몸체의 슬라이딩 방향 양측 단부에 두께 방향으로 굴곡되는 완충부가 구비된다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 도어는 테두리부의 강도를 보강하여 뒤틀림을 방지하고 도어의 사선 방향으로 유연해지는 휨 유연성이 부여되어 조립시 도어의 휨 변형을 방지하며 전체적인 도어의 뒤틀림을 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 슬라이딩형 도어를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어를 도시한 평면도이며,
도 5는 도 4의 도어의 휨 연장선을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어를 도시한 정면도이며,
도 7은 도 6의 제1 보강부의 경사면 기울기를 도시한 정면도이고,
도 8은 도 4의 A-A선을 따른 단면도이다.

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

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어를 도시한 평면도이며, 도 5는 도 4의 도어의 휨 연장선을 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어를 도시한 정면도이며, 도 7은 도 6의 제1 보강부의 경사면 기울기를 도시한 정면도이고, 도 8은 도 4의 A-A선을 따른 단면도이다.

이하의 설명에서, 도 4의 좌우 방향이 축 방향이고, 상하 방향이 슬라이딩 방향이며, 도면에서 돌출되는 방향이 두께 방향이다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110)와, 송풍기와, 템프도어를 포함하여 이루어진다. 공조케이스(110)에는 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기가 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다.

냉각용 열교환기는 냉매 사이클의 냉매와 공기를 열교환시켜 공기를 냉각하는 증발기(102)로 구성되고, 가열용 열교환기는 엔진을 순환하는 냉각수 라인의 냉각수와 공기를 열교환시켜 공기를 가열하는 히터코어(103)로 구성된다. 가열용 열교환기는 히터코어(103)이외에도 히트펌프 시스템의 응축열을 이용하는 열교환기, 전기로 작동하는 PTC히터 또는 이들의 조합 등으로 이루어질 수 있다.

공조케이스(110)의 입구측에는 공기유입구(111)가 형성되고, 출구측에는 각각 모드도어(115,116,117)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(112), 페이스 벤트(113) 및 플로어 벤트(114)가 형성된다. 송풍기는 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 기능을 수행한다. 증발기(102) 및 히터코어(103)는 공조케이스(110)의 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다.

템프도어는 증발기(102)와 히터코어(103) 사이에 구비되어, 히터코어(103)를 통과하는 공기유로와 히터코어(103)를 바이패스하는 공기유로의 개도를 조절한다. 템프도어는 상하로 이격 배치된 제1 템프도어(200)와 제2 템프도어(200')로 이루어진다. 이하의 설명에서, 템프도어는 도어(200)로 명칭하기로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 다른 차량용 공조장치(100)는 템프도어가 2개 구비된 예를 도시하였다. 이와 같이 템프도어가 상하로 2개 구비되는 예는 차량 후석 측으로 공조공기를 보내기 위한 구조 또는 내외기를 구분하여 차량 실내로 도입하기 위한 2층류 구조 등에 적용될 수 있다.

도어(200)는 판(Plate) 형상으로 이루어지고 도어 몸체(250)를 구비한다. 도어 몸체(250)는 공조케이스(110)에 슬라이딩 가능하게 구성된다. 공조케이스(110) 내에는 샤프트를 구비한다. 샤프트는 도어 몸체(250)에 연결되어 회전에 따라 도어를 공조케이스(110) 내에서 슬라이딩 시킨다. 샤프트는 2개의 템프도어에 각각 연결되는 제1 샤프트(121)와 제2 샤프트(122)로 구성된다.

도어(200)는 보강부를 구비한다. 보강부는 두께 방향으로 도어 몸체(250)의 적어도 일면에 축 방향으로 연장 형성된다. 축 방향은 도어의 슬라이딩 방향에 수직한 방향이다. 보강부는 제1 보강부(210)와, 제2 보강부(220) 및 지지부(230)를 구비한다.

제1 보강부(210)는 도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며, 축 방향으로 연장 형성된다. 도 7을 참조하면, 제1 보강부(210)는 두께 방향으로 기울기(b)를 갖도록 경사면을 형성한다. 기울기(b)는 점선으로 도시되었다. 제1 보강부(210)는 두께 방향으로 돌출되며, 돌출 길이가 축 방향 양측에서 중앙부로 갈수록 작아지게 형성된다. 즉, 제1 보강부(210)는 축 방향으로 양측에서 중앙부를 향해 두께가 얇아지도록 형성된다.

이와 같이 제1 보강부(210)가 기울기를 갖도록 경사지게 두께 방향으로 돌출되며, 축 방향으로 길게 연장 형성된 구성을 통해, 도 5의 점선으로 도시된 것과 같이 사선(a) 부분에서 휨 유연성이 부여된다. 따라서, 도어 조립시 소정 이상의 힘을 주어 도어를 공조케이스에 결합할 때 도어가 휨 변형에 의해 파손되는 것이 방지된다.

제1 보강부(210)는 도어 슬라이딩 방향으로 양측 가장자리에 형성된다. 이러한 구성을 통해, 도어(200) 테두리부의 강도를 보강하여 뒤틀림을 방지함과 동시에 도어의 사선(a) 방향으로 유연해지는 효과를 함께 얻을 수 있다. 이 경우, 제1 보강부(210)의 중앙부는 휨 연장선인 사선(a)의 시작점이며, 제1 보강부(210)가 테두리부 쪽으로 배치될수록 사선(a)의 기울기는 커져 휨 유연성이 더욱 커지는 효과를 얻는다.

도어 몸체(250)의 일면에는 샤프트에 치합되는 기어부(211,212)가 형성된다. 축 방향으로 일측의 기어부(211)와 타측의 기어부(212) 사이에 제1 보강부(210)가 연장 형성된다. 즉, 제1 보강부(210)는 축 방향으로 기어부(211,212)의 사이를 연결한다. 따라서, 기어부(211,212)가 제1 보강부(210)에 의해 축 방향으로 지지되어 뒤틀림 방지에 더욱 유리하다.

제2 보강부(220)는 도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며, 축 방향으로 연장 형성된다. 제2 보강부(220)는 제1 보강부(210)보다 슬라이딩 방향으로 내측에 배치된다. 제2 보강부(220)는 한 쌍이 일정거리 이격 구비된다. 바람직하게는, 제2 보강부(220)는 도어 슬라이딩 방향으로 중앙부에 배치된다.

제2 보강부(220)는 도어(200)의 전체적인 뒤틀림을 방지하는 기능을 수행함과 동시에 도 5에 도시된 휨 연장선인 사선(a)의 지지부 기능을 수행함으로써, 도어(200)의 지나친 휨을 방지한다. 즉, 제1 보강부(210)는 도어의 대각선 휨 유연성을 부여하며, 제2 보강부(220)는 휨 한계선 기능을 하게 된다.

더욱 바람직하게는, 제2 보강부(220)는 슬라이딩 방향으로 중앙부 쪽에 배치된다. 제2 보강부(220)의 양단부는 휨 연장선인 사선(a)의 끝점이며, 제2 보강부(220)가 중앙부 쪽으로 배치될수록 사선(a)의 기울기는 커져 휨 유연성이 더욱 커지는 효과를 얻는다.

아울러, 제2 보강부(220)는 제1 보강부(210)보다 더 두껍게 형성된다. 아울러, 제2 보강부(220)는 축 방향으로 일측 단부에서 타측 단부까지 연장 형성된다. 따라서, 도어 몸체(250)의 슬라이딩 방향 끝단이 중앙부보다 더 휘어져 휨 유연성을 높이고 뒤틀림 방지 효과는 더욱 향상시킬 수 있다.

지지부(230)는 한 쌍의 제2 보강부(220)의 사이에 구비되고, 두께 방향으로 돌출되어 제2 보강부(220)를 지지한다. 지지부(230)는 하나 또는 복수개로 이루어질 수 있다. 지지부(230)는 한 쌍의 제2 보강부(220)의 사이에 위치하여 2개의 제2 보강부(220)를 지지하는 기능을 함과 동시에 두께 방향으로의 뒤틀림을 억제하는 기능을 한다. 지지부(230)는 육각형 단면 형상으로 이루어진다. 육각형 형상은 구조적으로 안정적이며 높은 강도를 제공한다.

한편, 도어 몸체(250)의 축 방향 양측에 두께 방향으로의 탄성력을 갖는 텐션부(240)가 구비된다. 텐션부(240)는 도어(200)의 강도를 보강함과 아울러, 도어 조립시 두께 방향으로 도어(200)와 공조케이스(110) 간을 더욱 밀착시켜 기밀성을 향상시킨다.

아울러, 도어 몸체(250)의 슬라이딩 방향 양측 단부에 두께 방향으로 굴곡되는 완충부(260)가 구비된다. 완충부(260)는 도어 조립시 또는 도어 작동시 공조케이스(110)와의 완충 기능을 하여 도어(200)의 파손을 방지한다.

지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 도어는 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: 차량용 공조장치
102: 증발기 103: 히터코어
110: 공조케이스 111: 공기유입구
112: 디프로스트 벤트 113: 페이스 벤트
114: 플로어 벤트 115,116,117: 모드도어
121: 제1 샤프트 122: 제2 샤프트
200: 도어 210: 제1 보강부
211,212: 기어부 220: 제2 보강부
230: 지지부 240: 텐션부
250: 도어 몸체 260: 완충부

Claims

공조케이스(110) 내에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 차량용 공조장치의 도어에 있어서,
판 형상으로 이루어지고 공조케이스(110)에 슬라이딩 가능하게 구성되는 도어 몸체(250)를 구비하며,
두께 방향으로 도어 몸체(250)의 적어도 일면에 슬라이딩 방향에 수직한 방향인 축 방향으로 보강부가 연장 형성되고,
상기 보강부는, 도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성된 제1 보강부(210)를 구비하며,
상기 제1 보강부(210)는 두께 방향으로 기울기를 갖도록 경사면을 형성하고,
상기 제1 보강부(210)는 축 방향으로 양측에서 중앙부를 향해 두께가 얇아지도록 형성되되,
제1 보강부(210)가 기울기를 갖도록 경사지게 두께 방향으로 돌출되어 축 방향으로 길게 연장 형성되며 도어 중앙부를 향하여 축 방향으로 연장됨에 따라 두께 방향으로 갈수록 얇아지도록 형성됨으로써 유연성을 가지게 되어 도어를 공조케이스에 결합할 때 도어가 휨 변형에 의해 파손되는 것이 방지되는 차량용 공조장치의 도어.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 보강부(210)는,
도어 슬라이딩 방향으로 양측 가장자리에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 도어.
제1 항에 있어서,
상기 공조케이스(110)에 구비되고 도어 몸체(250)에 연결되어 회전에 따라 도어를 슬라이딩 시키는 샤프트를 구비하고, 상기 도어 몸체(250)의 일면에는 샤프트에 치합되는 기어부(211,212)가 형성되며,
상기 제1 보강부(210)는 축 방향으로 상기 기어부(211,212)의 사이를 연결하는 차량용 공조장치의 도어.
제1 항에 있어서,
상기 보강부는,
도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 보강부(210)보다 슬라이딩 방향으로 내측에 배치되는 제2 보강부(220)를 구비하는 차량용 공조장치의 도어.
제7 항에 있어서,
상기 제2 보강부(220)는 도어 슬라이딩 방향으로 중앙부에 한 쌍이 일정거리 이격 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 도어.
제7 항에 있어서,
상기 제2 보강부(220)는 축 방향으로 일측 단부에서 타측 단부까지 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 도어.
제7 항에 있어서,
상기 제2 보강부(220)는 제1 보강부(210)보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 도어.
공조케이스(110) 내에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 차량용 공조장치의 도어에 있어서,
판 형상으로 이루어지고 공조케이스(110)에 슬라이딩 가능하게 구성되는 도어 몸체(250)를 구비하며,
두께 방향으로 도어 몸체(250)의 적어도 일면에 슬라이딩 방향에 수직한 방향인 축 방향으로 보강부가 연장 형성되고,
상기 보강부는, 도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성된 제1 보강부(210)를 구비하며,
상기 보강부는, 도어 몸체(250)의 두께 방향으로 돌출되며 축 방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 보강부(210)보다 슬라이딩 방향으로 내측에 배치되는 제2 보강부(220)를 구비하며,
상기 제2 보강부(220)는 도어 슬라이딩 방향으로 중앙부에 한 쌍이 일정거리 이격 구비되고,
상기 한 쌍의 제2 보강부(220)의 사이에 구비되고 두께 방향으로 돌출되어 제2 보강부(220)를 지지하는 적어도 하나의 지지부(230)를 구비하되,
지지부(230)는 한 쌍의 제2 보강부(220) 사이에 위치하여 제2 보강부(220)와 맞물림으로써 한 쌍의 제2 보강부(220)를 지지하는 기능을 함과 동시에 두께 방향으로의 뒤틀림을 억제하는 기능을 하는 차량용 공조장치의 도어.
제11 항에 있어서,
상기 지지부(230)는 육각형 단면 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 도어.
제1 항에 있어서,
상기 도어 몸체(250)의 축 방향 양측에 두께 방향으로의 탄성력을 갖는 텐션부(240)가 구비되고, 상기 도어 몸체(250)의 슬라이딩 방향 양측 단부에 두께 방향으로 굴곡되는 완충부(260)가 구비되는 차량용 공조장치의 도어.