KR102649580B1 - 차량용 오버헤드 타입 공조장치 - Google Patents

차량용 오버헤드 타입 공조장치 Download PDF

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Abstract

실시 예는, 공조케이스; 상기 공조케이스 내에 배치되는 증발기 및 송풍팬; 상기 송풍팬을 구동하는 팬모터; 및 상기 팬모터의 회전 속도를 제어하는 속도제어유닛을 포함하고, 상기 공조케이스는 상기 속도제어유닛을 둘러싸는 수밀격벽, 및 상기 증발기를 거친 공기를 상기 수밀격벽 내로 안내하는 가이드부를 구비하는 차량용 오버헤드 타입 공조장치를 개시한다.

Description

차량용 오버헤드 타입 공조장치{OVERHEAD TYPE AIR CONDITIONING APPARATUS FOR AUTOMOTIVE VEHICLE}
실시 예는 차량용 오버헤드 타입 공조장치에 관한 것이다.
승합차와 같은 대형 차량에는 차량의 운전석 전방에 설치되어 1열의 탑승 공간에 대한 냉난방을 수행하는 메인 공조장치 외에 오버헤드 타입 공조장치가 추가 설치될 수 있다.
차량용 오버헤드 타입 공조장치는 차실 천장에 설치되어 2열 또는 3열의 탑승 공간에 차가운 공기를 공급할 수 있다.
이를 위해, 차량용 오버헤드 타입 공조장치는 차량의 루프 패널 등에 고정되는 공조케이스, 및 공조케이스 내에 배치되는 증발기, 송풍팬 등을 포함할 수 있다.
또한, 공조케이스 내에는 송풍팬을 구동하는 팬모터, 및 팬모터의 회전 속도를 제어하는 속도제어유닛, 일명 레지스터(resistor)가 탑재될 수 있다.
레지스터는 팬모터의 회전 속도를 제어하는데 사용되는 전기저항소자를 구비할 수 있다. 따라서, 레지스터는 작동시 상당량의 열을 발생시킬 수 있다.
하지만, 종래 차량용 오버헤드 타입 공조장치에는 레지스터의 방열 설계가 제대로 갖추어지지 않아 레지스터의 성능 저하 및 고장이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 레지스터의 방열 설계시에는 공조케이스의 바닥면에 고인 응축수가 레지스터로 유입되지 않도록 수밀 대책도 함께 고려할 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0701165호(2007.03.28., 차량용 오버헤드 타입 공기조화장치)
실시 예는 속도제어유닛의 방열 성능을 개선한 차량용 오버헤드 타입 공조장치를 제공한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 공조케이스; 상기 공조케이스 내에 배치되는 증발기 및 송풍팬; 상기 송풍팬을 구동하는 팬모터; 및 상기 팬모터의 회전 속도를 제어하는 속도제어유닛을 포함하고, 상기 공조케이스는 상기 속도제어유닛을 둘러싸는 수밀격벽, 및 상기 증발기를 거친 공기를 상기 수밀격벽 내로 안내하는 가이드부를 구비하는 차량용 오버헤드 타입 공조장치가 제공될 수 있다.
상기 공조케이스는 하부케이스, 및 상기 하부케이스의 개방된 상면을 폐쇄하는 상부커버를 포함하고, 상기 하부케이스는 바닥부, 및 상기 바닥부 상에 형성되는 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부는 공기 흡입구가 형성된 전면부, 공기 토출구가 형성된 후면부, 및 상기 전면부의 양단과 상기 후면부의 양단을 연결하는 한 쌍의 측면부를 포함하고, 상기 수밀격벽은 상기 측벽부 내에서 상기 바닥부로부터 돌출되어 상기 바닥부 상에 상기 속도제어유닛이 배치되는 캐비티를 형성할 수 있다.
상기 가이드부의 일단은 상기 증발기와 상기 공기 토출구 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 타단은 상기 수밀격벽에 형성된 제1 관통홀에 연결될 수 있다.
상기 가이드부는 상기 바닥부로부터 이격 배치될 수 있다.
상기 가이드부는 상기 상부커버에 형성될 수 있다.
상기 제1 관통홀은 상기 가이드부가 상하 방향으로 삽입될 수 있도록 상기 수밀격벽의 상단에 연결될 수 있다.
상기 제1 관통홀은 상기 바닥부로부터 이격 배치될 수 있다.
상기 캐비티는 상면이 개방될 수 있다.
상기 수밀격벽은 상기 상부커버로부터 이격 배치될 수 있다.
상기 수밀격벽의 양단은 상기 캐비티가 상기 측면부에 접하도록 상기 한 쌍의 측면부 중 하나에 연결될 수 있다.
상기 측면부에는 상기 캐비티에 연결되는 제2 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 속도제어유닛은 가변 저항기(variable resistor)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 수밀격벽에 의해 속도제어유닛을 둘러싸서 공조케이스의 바닥면에 고인 응축수가 속도제어유닛에 유입되지 않게 하는 한편, 증발기를 거친 냉각 공기를 가이드부에 의해 수밀격벽 내로 안내하여 속도제어유닛의 방열 성능을 개선할 수 있다.
또한, 가이드부를 통해 수밀격벽 내로 응축수가 유입되지 않게 할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 오버헤드 타입 공조장치의 측면도이고,
도 2는 도 1의 정면도이고,
도 3은 도 1의 배면도이고,
도 4는 도 1의 평면도이고,
도 5는 도 4에서 상부커버가 제거된 상태의 평면도이고,
도 6은 도 4에서 내부 구조를 함께 나타낸 도면이고,
도 7은 도 6의 수밀격벽의 사시도이고,
도 8은 도 7의 가이드부의 다른 방향에서의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 오버헤드 타입 공조장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 배면도이고, 도 4는 도 1의 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 오버헤드 타입 공조장치(10)는 공조케이스(100)를 포함할 수 있다.
공조케이스(100) 내에는 증발기, 송풍팬 등 공조유닛이 탑재될 수 있다.
공조케이스(100)는 하부케이스(110), 및 하부케이스(110)의 개방된 상면을 폐쇄하는 상부커버(120)를 포함할 수 있다.
하부케이스(110)는 바닥부(111), 및 바닥부(111) 상에 형성되는 측벽부(113)를 포함할 수 있다.
측벽부(113)는 바닥부(111)와 일체로 성형될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
측벽부(113)는 전면부(113a), 후면부(113b), 및 전면부(113a)의 양단과 후면부(113b)의 양단을 연결하는 한 쌍의 측면부(113c)를 포함할 수 있다.
전면부(113a) 및 후면부(113b)는 바닥부(111)의 X축 방향의 양단에 연결되는 반면, 한 쌍의 측면부(113c)는 바닥부(111)의 Y축 방향의 양단에 연결될 수 있다. X축 방향 및 Y축 방향은 Z축 방향, 예를 들어 상하 방향 또는 연직 방향에 수직한 방향일 수 있고, Y축 방향은 X축 방향에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, X축 방향은 차량의 전후 방향일 수 있고, Y축 방향은 차량의 폭 방향일 수 있다.
전면부(113a) 및 후면부(113b)는 바닥부(111)에 대하여 경사지게, 예를 들어 둔각을 이루도록 형성되는 반면, 한 쌍의 측면부(113c)는 바닥부(111)에 대하여 수직하게 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전면부(113a)에는 전면부(113a)의 일면과 타면을 관통하는 복수의 공기 흡입구(113a-1)가 형성될 수 있고, 후면부(113b)에는 후면부(113b)의 일면과 타면을 관통하는 복수의 공기 토출구(113b-1)가 형성될 수 있다. 따라서, 공기는 송풍팬에 의해 공기 흡입구(113a-1)를 통해 공조케이스(100) 내로 유입될 수 있고, 유입된 공기는 증발기를 거쳐 소정의 온도로 냉각된 후에 공기 토출구(113b-1)를 통해 공조케이스(100)의 외부, 즉 차실로 토출될 수 있다.
공기 흡입구(113a-1) 및 공기 토출구(113b-1)에는 그릴 구조체가 결합될 수 있다.
후면부(113b)에는 송풍팬을 구동하는 팬모터의 온오프신호, 회전 속도 등을 입력받을 수 있는 다이얼, 터치패널 등의 입력부(113b-2)가 배치될 수 있다.
측면부(113c)의 하부에는 측면부(113c)의 일면과 타면을 관통하는 응축수 배출공(113c-1)이 형성될 수 있다.
응축수 배출공(113c-1)은 증발기 표면에서 발생한 응축수가 공조케이스(100)의 외부로 배출되는 통로를 제공할 수 있고, 응축수 배출공(113c-1)에는 배출된 응축수를 이송하는 응축수 배출관(미도시)이 연결될 수 있다.
상부커버(120)는 플레이트 형상일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 4에서 상부커버가 제거된 상태의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 공조케이스 내에는 증발기(200) 및 송풍팬(300)이 탑재될 수 있다.
증발기(200) 및 송풍팬(300)은 송풍팬(300)에 의한 공기 유동 방향을 따라 차례로 배치될 수 있다. 예를 들어, 증발기(200)는 송풍팬(300)보다 공기 흡입구(113a-1)에 인접하여 배치될 수 있다.
증발기(200)는 증발기(200)에 접촉하는 공기를 냉매의 증발 잠열에 의해 냉각시킬 수 있다.
증발기(200)에서 기체 상태로 변환된 냉매는 증발기(200)에 연결된 제1 냉매 배관(210)을 통해 배출될 수 있고, 압축기(미도시), 응축기(미도시) 및 팽창밸브(미도시)를 차례로 거쳐 저온의 액체 상태로 변환된 후, 증발기(200)에 연결된 제2 냉매 배관(220)을 통해 증발기(200)로 재 유입될 수 있다.
제1 냉매 배관(210) 및 제2 냉매 배관(220)은 공조케이스의 외부로 인출될 수 있다.
송풍팬(300)은 팬모터(310)에 의해 회전하여 공기 흡입구(113a-1)에서 공기 토출구(113b-1)로의 공기 유동을 생성할 수 있다. 팬모터(310)는 전장품 와이어(320)를 통해 연결된 외부전원(미도시)으로부터 전기를 공급받을 수 있다.
송풍팬(300)은 회전축이 Y축 방향으로 연장되는 횡류팬(cross flow fan)일 수 있다.
팬모터(310)의 회전 속도는 속도제어유닛(330)에 의해 제어될 수 있다.
속도제어유닛(330)은 하부케이스(110)에 형성된 수밀격벽(119)에 의해 둘러싸일 수 있다. 따라서, 바닥부(111)에 고인 응축수가 속도제어유닛(330)에 유입 내지 접촉하여 속도제어유닛(330)의 고장을 초래하는 문제를 개선할 수 있다.
수밀격벽(119)은 측벽부(113) 내에 배치될 수 있고, 바닥부(111)로부터 돌출될 수 있으며, 바닥부(111) 상에 속도제어유닛(330)이 배치되는 캐비티(C)를 형성할 수 있다.
속도제어유닛(330)은 입력부(113b-2)를 통해 입력받은 신호에 따라 팬모터(310)의 회전 속도 등을 제어할 수 있다.
이를 위해, 속도제어유닛(330)은 복수의 전기저항소자 또는 가변 저항기(variable resistor)를 포함할 수 있다. 이와 같은 속도제어유닛(330)의 구성은 당해 기술분야에서 종래 알려진 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 속도제어유닛(330)은 상술한 것처럼 복수의 전기저항소자 또는 가변 저항기를 포함하고 있기 때문에 작동시 상당량의 열을 발생시킬 수 있다.
도 6은 도 4에서 내부 구조를 함께 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상부커버(120)에는 가이드부(123)가 형성될 수 있다.
가이드부(123)는 증발기(200)를 거친 공기를 수밀격벽(119) 내로 안내할 수 있다. 따라서, 수밀격벽(119) 내에 배치된 속도제어유닛(330)의 방열 성능이 개선될 수 있다.
가이드부(123)의 일단은 증발기(200)와 공기 토출구(113b-1) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(123)의 일단은 송풍팬(300)과 공기 토출구(113b-1) 사이에 배치될 수 있다.
가이드부(123)의 타단은 수밀격벽(119)에 형성된 제1 관통홀(119a)에 연결될 수 있다.
따라서, 증발기(200)를 거친 냉각 공기가 가이드부(123)를 통해 수밀격벽(119) 내로 유입될 수 있다.
도 7은 도 6의 수밀격벽의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 수밀격벽(119)의 양단은 측면부(113c)에 연결될 수 있다.
따라서, 수밀격벽(119)에 의해 형성된 캐비티(C)는 측면부(113c)에 접할 수 있고, 측면부(113c)에는 캐비티(C)에 연결되는 제2 관통홀(113c-2)이 형성될 수 있다.
제2 관통홀(113c-2)에는 속도제어유닛에 전기를 공급하기 위한 커넥터 등이 배치될 수 있다.
수밀격벽(119)의 Z축 방향의 높이는 측면부(113c)의 Z축 방향의 높이보다 작을 수 있다. 즉, 수밀격벽(119)은 하부케이스(110)와 상부커버(120)가 결합한 상태에서 상부커버(120)로부터 Z축 방향으로 이격 배치될 수 있다.
따라서, 속도제어유닛을 냉각시킨 공기가 캐비티(C)의 개방된 상면을 통해 원활하게 배출될 수 있다.
제1 관통홀(119a)은 가이드부(123)의 상하 방향으로의 삽입이 가능하도록 수밀격벽(119)의 상단에 연결될 수 있다.
제1 관통홀(119a)은 바닥부(111)로부터 Z축 방향으로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 관통홀(119a)의 상단에서 하단까지의 Z축 방향의 높이는 수밀격벽(119)의 Z축 방향의 높이보다 작을 수 있다.
가이드부(123)의 Z축 방향의 높이는 측면부(113c)의 Z축 방향의 높이보다 작을 수 있다. 즉, 가이드부(123)는 하부케이스(110)와 상부커버(120)가 결합한 상태에서 하부케이스(110)의 바닥부(111)로부터 Z축 방향으로 이격 배치될 수 있다.
따라서, 바닥부(111) 상에 고인 응축수가 제1 관통홀(119a)과 가이드부(123) 사이의 틈새를 통해 캐비티(C) 내로 유입되거나, 가이드부(123)를 따라 유동하는 냉각 공기와 함께 캐비티(C) 내로 유입되는 것을 억제할 수 있다.
도 8은 도 7의 가이드부의 다른 방향에서의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 가이드부(123)의 일단에는 냉각 공기가 유입되는 유입구(123a)가 형성될 수 있고, 가이드부(123)의 타단에는 냉각 공기가 배출되는 배출구(123b)가 형성될 수 있다. 또한, 가이드부(123)의 내부에는 유입구(123a)와 배출구(123b)를 연결하는 유로가 형성될 수 있다.
가이드부(123)는 상술한 것처럼 내부에 유로가 형성되는 관 형상일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 리브 내지 플레이트 형상일 수도 있다.
가이드부(123)의 배출구(123b)는 수밀격벽의 제1 관통홀보다 작게 형성될 수 있다.
예를 들어, 배출구(123b)의 Z축 방향의 높이는 제1 관통홀의 Z축 방향의 높이보다 작을 수 있고, 배출구(123b)의 Z축 방향의 상단은 제1 관통홀의 Z축 방향의 상단보다 낮게 배치될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 공조장치 100: 공조케이스
110: 하부케이스 111: 바닥부
113: 측벽부 113a: 전면부
113a-1: 공기 흡입구 113b: 후면부
113b-1: 공기 토출구 113b-2: 입력부
113c: 측면부 113c-1: 응축수 배출공
113c-2: 제2 관통홀 119: 수밀격벽
119a: 제1 관통홀 120: 상부커버
123: 가이드부 123a: 유입구
123b: 배출구 200: 증발기
210: 제1 냉매 배관 220: 제2 냉매 배관
300: 송풍팬 310: 팬모터
320: 전장품 와이어 330: 속도제어유닛

Claims (12)

  1. 공조케이스;
    상기 공조케이스 내에 배치되는 증발기 및 송풍팬;
    상기 송풍팬을 구동하는 팬모터; 및
    상기 팬모터의 회전 속도를 제어하는 속도제어유닛을 포함하고,
    상기 공조케이스는 상기 속도제어유닛을 둘러싸는 수밀격벽, 및 상기 증발기를 거친 공기를 상기 수밀격벽 내로 안내하는 가이드부를 구비하고,
    상기 공조케이스는 하부케이스, 및 상기 하부케이스의 개방된 상면을 폐쇄하는 상부커버를 포함하고,
    상기 하부케이스는 바닥부, 및 상기 바닥부 상에 형성되는 측벽부를 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 바닥부로부터 이격 배치되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽부는 공기 흡입구가 형성된 전면부, 공기 토출구가 형성된 후면부, 및 상기 전면부의 양단과 상기 후면부의 양단을 연결하는 한 쌍의 측면부를 포함하고,
    상기 수밀격벽은 상기 측벽부 내에서 상기 바닥부로부터 돌출되어 상기 바닥부 상에 상기 속도제어유닛이 배치되는 캐비티를 형성하는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부의 일단은 상기 증발기와 상기 공기 토출구 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 타단은 상기 수밀격벽에 형성된 제1 관통홀에 연결되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 상부커버에 형성되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 관통홀은 상기 가이드부가 상하 방향으로 삽입될 수 있도록 상기 수밀격벽의 상단에 연결되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 관통홀은 상기 바닥부로부터 이격 배치되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 캐비티는 상면이 개방된 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수밀격벽은 상기 상부커버로부터 이격 배치되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 수밀격벽의 양단은 상기 캐비티가 상기 측면부에 접하도록 상기 한 쌍의 측면부 중 하나에 연결되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측면부에는 상기 캐비티에 연결되는 제2 관통홀이 형성되는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 속도제어유닛은 가변 저항기(variable resistor)를 포함하는 차량용 오버헤드 타입 공조장치.
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