KR20230089830A - 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 프론트 공조장치; 및 상기 프론트 공조장치와 배관에 의해 연결된 리어 공조장치를 포함하고, 상기 프론트 공조장치의 기 설정된 시간의 단독 운전시, 상기 리어 공조장치는 기 설정된 기간 간격을 두고 반복적으로 구동하는 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 개시한다. 이에 따라, 프로트 공조장치만의 장시간 운전시, 리어 공조장치의 블로어 등을 소정의 시간 동안 간헐적으로 작동하여 열교환매체가 배관 및 리어 공조장치의 열교환기 등에서 정체되는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 리어 공조장치는 열교환매체의 순환 기능 및 내구성을 확보할 수 있다.

Description

차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치{REAR AIR CONDITIONER FOR VEHICLE AND AIR CONDITIONER FOR VEHICLE HAVING THE SAME}

실시예는 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다. 상세하게, 차량의 후방에 배치되어 차실내의 온도 및 환기를 조절하는 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

자동차는 실내의 공기 온도 및 환기를 조절하기 위한 공조장치를 갖추고 있다. 상기 공조장치는 겨울철에는 온기를 발생시켜 차량의 실내를 따뜻하게 유지시키고, 여름철에는 냉기를 발생시켜 차량의 실내를 시원하게 유지시킨다.

상기 차량용 공조장치는 냉방 또는 난방용 공기가 차량 실내 전방의 인스트루먼트 패널에 설치된 벤트로 토출되게 구성되는 프론트(전방) 공조장치(FRONT AIR CONDITIONER)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 공기는 프론트 공조장치의 열교환기를 순환하는 열교환매체와의 열교환을 통해 냉방 또는 난방될 수 있다.

그러나, 상기 프론트 공조장치는 실내 공간이 넓은 차량, 예컨대 대형 승용차 또는 밴 등 대형 차량의 경우에는 뒷좌석까지 냉방 또는 난방 효과가 충분하게 미치지 못하게 된다. .

이러한 문제를 해결하기 위해, 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석에 대한 냉방 및 난방 성능을 보조하기 위하여, 차량은 별도의 리어(후방) 공조장치(REAR AIR CONDITIONER)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 리어 공조장치는 사이드 아웃 패널(Side Out Panel)과 러기지 트림 사이에 배치될 수 있다.

도 1은 차량에 배치되는 프론트 공조장치와 리어 공조장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 차량에 배치된 종래의 리어 공조장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 종래의 리어 공조장치를 나타내는 사시도이다. 도 2의 화살표는 공기의 흐름을 나타낼 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치는 프론트 공조장치(10)와 종래의 리어 공조장치(20)를 포함하며, 상기 프론트 공조장치(10)와 종래의 리어 공조장치(20)는 배관(30)을 통해 순환되는 열교환매체를 이용할 수 있다. 여기서, 상기 열교환매체로는 냉매(오일)가 이용될 수 있다.

종래의 차량용 공조장치는 상기 프론트 공조장치(10)의 장시간 운전시 리어 공조장치(20)와 배관(30)에서 발생하는 열교환매체의 정체, 및 상기 리어 공조장치(20)의 초기 작동시 냉난방 성능 저하 등의 문제가 있다.

예컨데, 상기 프론트 공조장치(10)만 장시간 작동되는 경우, 상기 열교환매체가 상기 리어 공조장치(20)의 열교환기 또는 배관(30) 등에서 정체되는 문제가 있다. 그에 따라, 상기 프론트 공조장치(10)로 회수되는 열교환매체의 순환량이 현저하게 감소하고, 이러한 순환량의 감소는 상기 열교환기에 연결되는 압축기 등의 손상을 유발하게 된다.

또한, 상기 리어 공조장치(20)에 배치되는 블로어의 A/S를 고려하여, 상기 리어 공조장치(20)의 공기 흡입구(21)의 위치는 차량의 외부를 향해 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 리어 공조장치(20)의 흡입구(21)는 사이드 아웃 패널(P)을 향해 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 리어 공조장치(20)의 성능은 외부 공기의 온도에 영향을 받게되는 문제가 있다.

예컨데, 한여름과 같이, 태양열에 의해 온도가 상승한 차량의 사이드 아웃 패널(P)에 의해 상기 흡입구(21)의 주변의 온도가 상승하게 되고, 이러한 온도 상승은 상기 리어 공조장치(20)의 초기 냉방 성능을 떨어뜨리는 문제를 유발한다. 또한, 한겨울의 경우에도 마찬가지로 초기 난방 성능이 떨어지는 문제가 발생한다.

이에, 초기 공조 성능을 향상시키면서도 열교환매체의 순환량을 확보하도록, 구조적으로 개선된 차량용 리어 공조장치가 요청되고 있는 실정이다.

실시예는 블로어를 소정의 시간 동안 간헐적으로 작동하여 열교환매체의 순환량을 확보하는 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다.

실시예는 모드 도어에 형성되는 홀과 케이스에 형성되는 홀의 구조 및 상기 홀 들이 상호 연통되게 배치되는 상기 모드 도어의 작동을 통해, 초기 냉난방 성능을 확보할 수 있게 하는 차량용 리어 공조장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제는 프론트 공조장치; 및 상기 프론트 공조장치와 배관에 의해 연결된 리어 공조장치를 포함하고, 상기 프론트 공조장치의 기 설정된 시간의 단독 운전시, 상기 리어 공조장치는 기 설정된 기간 간격을 두고 반복적으로 구동하는 차량용 공조장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 리어 공조장치는 흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스, 상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어, 상기 케이스 내부에 배치되는 열교환기, 및 상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 모드 도어를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 열교환기에 의해 온도가 조절되어 상기 환기 벤트로 배출되는 공기는 상기 흡입구를 통해 상기 케이스 내부로 유입될 수 있다.

또한, 상기 모드 도어는, 회전축, 상기 회전축에 상호 이격되게 배치되는 두 개의 측벽부, 및 상기 측벽부 사이에 배치되는 돔부를 포함하고, 상기 측벽부는 홀을 포함하고, 상기 돔부가 상기 플로어 벤트와 상기 루프 벤트를 차폐할 때, 상기 홀은 상기 환기 벤트와 연통되게 배치될 수 있다.

상기 과제는 프론트 공조장치; 상기 프론트 공조장치와 배관에 의해 연결된 리어 공조장치; 및 차실내와 차실외의 온도를 측정하는 센서를 포함하고, 상기 리어 공조장치는 흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어; 상기 케이스 내부에 배치되는 열교환기; 및 상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 모드 도어를 포함하며, 상기 센서의 신호를 기반으로 상기 리어 공조장치를 구동함에 따라, 상기 열교환기에 의해 온도가 조절된 공기는 상기 환기 벤트로 배출되는 차량용 공조장치에 의해 달성된다.

상기 과제는 흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어; 상기 케이스 내부에 배치되는 증발기와 히터; 및 상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 하나의 모드 도어를 포함하는 차량용 리어 공조장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 모드 도어는 소정의 간격으로 이격되게 배치되며 홀이 형성된 두 개의 측벽부, 상기 측벽부의 일측에 배치되어 상기 모드 도어의 회전 중심(C)의 역할을 수행하는 회전축, 상기 측벽부의 타측에 배치되어 두 개의 측벽부를 연결하는 돔부, 및 상기 루프 벤트에 대응되게 배치되는 개구부를 포함하며, 상기 모드 도어의 회동에 의해 상기 측벽부는 상기 환기 벤트의 개도량을 조절하고, 상기 돔부는 상기 루프 벤트와 환기 벤트의 개도량을 조절할 수 있다.

그리고, 상기 돔부는 상기 측벽부의 단부 중 일부 영역만을 연결하고, 상기 돔부와 상기 개구부는 상기 회전축을 기준으로 동일 반경 상에 배치될 수 있다.

또한, 상기 홀은 상기 회전축에 대한 반경 방향을 기준으로 상기 돔부의 일부와 오버랩되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 개구부는 상기 회전축에 대한 반경 방향을 기준으로 상기 홀과 오버랩되지 않게 배치될 수 있다.

또한, 환기 모드시, 상기 모드 도어의 회동에 의해 상기 홀은 상기 환기 벤트와 연통되게 배치되고, 상기 블로어의 구동에 의해, 공기는 상기 환기 벤트로만 배출될 수 있다. 여기서, 상기 환기 벤트를 통해 배출되는 공기는 상기 증발기와 상기 히터에 의해 온도가 조절될 수 있다.

한편, 상기 차량용 리어 공조장치는 차실내와 차실외의 온도를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서의 신호를 기반으로 상기 증발기와 히터에 의해 온도가 조절된 공기는 상기 환기 벤트로 배출될 수 있다.

실시예는 프로트 공조장치만의 장시간 운전시, 리어 공조장치의 블로어 등을 소정의 시간 동안 간헐적으로 작동하여 열교환매체가 배관 및 리어 공조장치의 열교환기 등에서 정체되는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 리어 공조장치는 열교환매체의 순환 기능 및 내구성을 확보할 수 있다.

실시예는 차량의 외부 온도에 대응하여 구동하여 흡입구의 주변의 온도를 조절하도록 공기를 배출하는 구조 및 기능을 구비함으로써, 초기 냉난방 성능을 확보할 수 있다. 이때, 온도가 조절된 상기 공기는 차실내로 토출되지 않아 탑승자의 불쾌감을 방지할 수 있다.

실시예는 각 모드에 따라 회동하는 모드 도어를 이용하여 선택적으로 기 설정된 위치에 공조된 공기를 배출함으로써, 공조 품질 및 성능을 향상시킬 수 있다. 특히, 흡입구의 주변의 온도를 조절하도록 공조된 공기를 배출하여 공조 품질 및 성능을 향상시킬 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 차량에 배치되는 프론트 공조장치와 리어 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 2는 차량에 배치된 종래의 리어 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 3은 종래의 리어 공조장치를 나타내는 사시도이고,
도 4는 차량에 배치된 실시예에 따른 리어 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 5는 실시예에 따른 리어 공조장치를 나타내는 배면사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 리어 공조장치의 케이스 내부에 배치되는 블로어, 증발기, 히터 및 모드 도어의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 7은 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 사시도이고,
도 8은 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 정면도이고,
도 9는 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 저면사시도이고,
도 10은 실시예에 따른 리어 공조장치의 플로어 모드를 나타내는 도면이고,
도 11은 실시예에 따른 리어 공조장치의 루프 모드를 나타내는 도면이고,
도 12는 실시예에 따른 리어 공조장치의 환기 모드를 나타내는 도면이고,
도 13은 실시예에 따른 리어 공조장치의 환기 모드에 따라 환기 벤트로 토출되는 공기를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

차량은 공기 온도, 습도, 청정도, 및 환기 등을 조절하기 위한 공조장치를 구비하며, 상기 공조장치를 이용하여 차실내의 쾌적한 환경을 조성할 수 있다. 여기서, 상기 공조장치는 에이치백(HVAC, Heating/Ventilaiton/Air Conditioning)이라 불릴 수 있다. 이때, 차량용 공조장치는 이씨유(ECU)와 같은 제어장치에 의해 제어될 수 있다.

도 4는 차량에 배치된 실시예에 따른 리어 공조장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 실시예에 따른 리어 공조장치를 나타내는 배면사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 리어 공조장치의 케이스 내부에 배치되는 블로어, 증발기, 히터 및 모드 도어의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 4 내지 도 6에 도시된 X 방향은 전후 방향을 의미할 수 있고, Y 방향은 차폭 방향을 의미할 수 있고, Z 방향은 상하 방향 또는 수직 방향을 의미할 수 있다. 이때, 상기 X 방향은 전방과 후방으로 구분될 수 있으며, 상기 전방은 프론트 공조장치를 향하는 방향일 수 있다. 그리고, 상기 상하 방향은 상방과 하방으로 구분될 수 있다. 그리고, 도 4의 화살표는 공기의 흐름을 나타낼 수 있다.

도 1, 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 열교환매체가 순환하도록 배관(30)을 통해 연결된 실시예에 따른 리어 공조장치(1)와 프론트 공조장치(10)를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 차량용 리어 공조장치(1)는 흡입구(110)가 사이드 아웃 패널(P)을 향하도록 차량의 후방에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 차량용 리어 공조장치(1)의 복수 개의 벤트(120, 130, 140) 중 일부에는 플로어 덕트(40)와 루프 덕트(50)가 연결될 수 있다. 여기서, 상기 흡입구(110)는 유입구로 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 상기 플로어 덕트(40)를 통해 후석 탑승자의 하체측에 공기를 배출하거나, 또는 루프 덕트(50)를 통해 차량의 루프측에 공기를 배출하여 차실내의 쾌적한 환경을 조성할 수 있다.

한편,, 상기 프론트 공조장치(10)만의 장시간 운전시, 상기 배관(30) 또는 실시예에 따른 리어 공조장치(1)의 열교환기에서 열교환매체의 정체가 발생할 수 있다.

그러나, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 리어 공조장치(1)의 블로어(200) 등을 간헐적으로 구동시켜 열교환매체가 배관(30) 등에서 정체되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 차실내와 구별(구분)되는 환기 공간과 연통되게 배치되는 환기 벤트(140)를 통해, 상기 리어 공조장치(1)에서 배출되는 공기가 탑승자에게 직접적으로 토출되는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 탑승자에 대한 공조 품질을 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 환기 벤트(140)는 배기구로 불릴 수 있다.

예컨데, 상기 열교환매체의 정체를 방지하기 위해 상기 리어 공조장치(1)를 구동시킬 때, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 환기 벤트(140)를 통해 상기 리어 공조장치(1)에서 배출되는 공기에 탑승자가 직접적으로 노출되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 탑승자가 불쾌감을 갖지 않게 할 수 있다.

나아가, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 환기 벤트(140)를 통해 토출되는 공기를 이용하여 흡입구(110)를 통해 케이스(100)의 내부로 유입되는 공기의 온도를 사전에 조절할 수 있다. 그에 따라, 상기 리어 공조장치(1)의 초기 냉난방 성능을 확보할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 흡입구(110) -> 환기 벤트(140) -> 흡입구(110)로의 공기 순환 구조를 구현함으로써, 상기 리어 공조장치(1)의 초기 냉난방 성능을 확보할 수 있다.

예컨데, 한여름과 같이 태양열에 의해 상기 흡입구(110)의 주변의 온도가 상승하게 되더라도, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 환기 벤트(140)를 통해 토출되는 공기를 이용하여 상기 흡입구(110)로 유입되는 공기를 냉각시킴으로써, 상기 리어 공조장치(1)의 초기 냉방 성능을 향상시킬 수 있다.

마찬가지로, 한겨울과 같이 외부 기온에 의해 상기 흡입구(110)의 주변의 온도가 하강하게 되더라도, 상기 리어 공조장치(1)에서 토출되는 공기는 상기 흡입구(110)로 유입되는 공기의 온도를 상승시킬 수 있기 때문에, 상기 리어 공조장치(1)의 초기 난방 성능을 향상시킬 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 흡입구(110)와 복수 개의 벤트(120, 130, 140)가 형성된 케이스(100), 상기 흡입구(110)를 통해 상기 케이스(100) 내부에 공기를 공급하는 블로어(200), 상기 케이스(100) 내의 유로 상에 배치되는 열교환기, 및 상기 벤트(120, 130, 140) 중 어느 하나로 공기를 토출하도록 회동하는 모드 도어(500)를 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 상기 벤트(120, 130, 140)는 상호 인접하게 상기 케이스(100)에 배치될 수 있기 때문에, 하나의 모드 도어(500)에 의해 개도량이 조절될 수 있다. 여기서, 상기 열교환기는 열교환매체를 이용하여 케이스(100) 내부로 유입된 공기와 열교환할 수 있게 하며, 상기 열교환기로는 상기 케이스(100)의 내부에 상호 이격되게 배치되는 증발기(300)와 히터(400)가 제공될 수 있다.

상기 케이스(100)는 상기 차량용 리어 공조장치(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 케이스(100)에는 내부에 형성된 공간과 연통하도록 흡입구(110)와 토출구인 복수 개의 벤트(120, 130, 140)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 벤트는 플로어 벤트(120), 루프 벤트(130) 및 환기 벤트(140)를 포함할 수 있다.

상기 흡입구(110)는 공기가 케이스(100)의 내부로 유입되는 통로로써의 역할을 수행할 수 있다.

그리고, 상기 흡입구(110)는 상기 케이스(100)의 차폭 방향 일측에 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 흡입구(110)는 상기 사이드 아웃 패널(P)을 향해 배치될 수 있다.

상기 플로어 벤트(120)는 상기 케이스(100)의 상부측에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 플로어 벤트(120)에는 상기 플로어 덕트(40)가 연통되게 연결될 수 있다. 여기서, 상기 플로어 벤트(120)는 제1 벤트라 불릴 수 있다.

상기 루프 벤트(130)는 상기 케이스(100)의 상부측에 형성될 수 있다. 이때, 상기 루프 벤트(130)는 하나의 상기 모드 도어(500)에 의해 개도량이 조절될 수 있도록 상기 플로어 벤트(120)와 인접하게 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 루프 벤트(130)는 상기 전후 방향을 기준으로 상기 플로어 벤트(120)와 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 루프 벤트(130)는 제2 벤트라 불릴 수 있다.

그리고, 상기 플로어 벤트(120)에는 상기 루프 덕트(50)가 연통되게 연결될 수 있다.

상기 환기 벤트(140)는 상기 흡입구(110)와의 배치 관계를 고려하여, 상기 케이스(100)의 차폭 방향 상에 배치될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 다만, 하나의 모드 도어(500)를 통한 복수 개의 벤트(120, 130, 140)의 개도량 제어를 고려하여, 상기 환기 벤트(140)는 상기 플로어 벤트(120) 및 루프 벤트(130)와 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 환기 벤트(140)는 제3 벤트라 불릴 수 있다.

한편, 상기 환기 벤트(140)는 차실내와 구분된 차량의 공간과 연통되게 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 환기 벤트(140)는 트렁크와 같이 차실내와 공간적으로 구분되는 환기 공간과 연통되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 환기 벤트(140)를 통해 공기가 배출되더라도, 상기 공기는 탑승자에게 직접적으로 토출되지 않기 때문에 탑승자에게 불쾌감을 주지 않는다.

또한, 상기 환기 벤트(140)에서 배출되는 공기는 흡입구(110) 주변의 공기에 영향은 미치는바, 상기 환기 벤트(140)는 상기 흡입구(110)와 인접하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 블로어(200)는 상기 흡입구(110)를 통해 케이스(100)의 내부로 공기가 유입되게 한다. 이때, 상기 블로어(200)는 공기의 흡입 성능을 고려하여 상기 흡입구(110)와 오버랩되게 배치될 수 있다.

상기 증발기(300)는 상기 유로 상에 배치되어 내부로 유입된 공기를 냉각할 수 있다. 예컨데, 상기 공기는 상기 증발기(300)의 내부를 유동하는 열교환매체와 열교환하여 온도가 조절될 수 있다.

상기 증발기(300)는 공기의 흐름을 기준으로 블로어(200)와 히터(400) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 증발기(300)는 제1 열교환기로 불릴 수 있으며, 상기 증발기(300)의 내부를 유동하는 열교환매체는 냉매일 수 있다.

상기 히터(400)는 공기 흐름을 기준으로 상기 증발기(300)의 하류측에 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 히터(400)는 상기 증발기(300)를 통과한 공기의 온도를 조절할 수 있다. 예컨데, 상기 히터(400)는 상기 히터(400)의 내부를 유동하는 열교환매체와 상기 히터(400)를 통과하는 공기의 열교환을 유도하여 상기 공기의 온도를 높일 수 있다. 여기서, 상기 히터(400)는 제2 열교환기로 불릴 수 있으며, 상기 히터(400)의 내부를 유동하는 열교환매체는 냉각수일 수 있다.

한편, 상기 히터(400)는 열교환매체를 이용하는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 히터(400)로 피티씨(PTC) 히터가 이용될 수도 있다.

상기 모드 도어(500)는 상기 케이스(100) 내부에 회동 가능하게 배치될 수 있다. 이때, 상기 모드 도어(500)는 모터와 같은 액추에이터(미도시)에 의해 상기 벤트(120, 130, 140)의 개도량을 조절할 수 있는 위치로 회동할 수 있다. 예컨데, 상기 모드 도어(500)는 상기 플로어 벤트(120)를 개방하는 위치, 상기 루프 벤트(130)를 개방하는 위치, 및 상기 환기 벤트(140)를 개방하는 위치로 회동할 수 있다.

그에 따라, 상기 모드 도어(500)는 회동을 통해 상기 케이스(100) 내부로 유입된 공기가 상기 위치 중 하나로 배출되게 할 수 있다. 즉, 상기 모드 도어(500)는 상기 벤트(120, 130, 140) 중 어느 하나로만 공기가 흐르도록 회동할 수 있다.

여기서, 상기 모드 도어(500)로는 부채꼴 형상의 돔형 도어 또는 반원통형 도어가 이용될 수 있다.

도 7은 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 사시도이고, 도 8은 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 정면도이고, 도 9는 실시예에 따른 리어 공조장치의 모드 도어를 나타내는 저면사시도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 모드 도어(500)는 소정의 간격으로 이격되게 배치되며 홀(511)이 형성된 두 개의 측벽부(510), 상기 측벽부(510)의 일측에 배치되어 상기 모드 도어(500)의 회전 중심(C)의 역할을 수행하는 회전축(520), 및 상기 측벽부(510)의 타측에 배치되어 두 개의 측벽부(510)를 연결하는 돔부(530)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 모드 도어(500)는 상기 루프 벤트(130)에 대응되는 개구부(540)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 개구부(540)는 공기가 통과하는 통로의 역할을 수행할 수 있다.

상기 측벽부(510)는 소정의 두께를 갖는 판으로 제공될 수 있으며, 소정의 중심각(θ)을 갖는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 측벽부(510)는 호 형상의 단부(512)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 측벽부(510)의 일측은 회전축(520)에 결합할 수 있다. 그에 따라, 두 개의 상기 측벽부(510)는 축 방향으로 상호 이격되게 상기 회전축(520)에 결합할 수 있다. 여기서, 상기 축 방향은 상기 회전축(520)의 길이 방향일 수 있다.

또한, 상기 측벽부(510)는 상기 환기 벤트(140)에 대응되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 모드 도어(500)의 회동에 따라 상기 측벽부(510)는 상기 환기 벤트(140)를 개도량을 조절함으로써, 상기 환기 벤트(140)를 개폐할 수 있다.

그리고, 상기 측벽부(510)에는 홀(511)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 홀(511)은 상기 환기 벤트(140)의 형상에 대응하여 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 모드 도어(500)의 회동에 의해 상기 홀(511)과 환기 벤트(140)가 오버랩되게 배치되면, 공기는 상기 환기 벤트(150)를 통해 상기 환기 공간으로 배출될 수 있다.

상기 회전축(520)에 대한 반경 방향을 기준으로 상기 홀(511)은 상기 돔부(530)의 일부와 오버랩되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 환기 벤트(140)와 상기 홀(511)이 연통되게 배치될 때, 상기 돔부(530)는 상기 플로어 벤트(120)와 루프 벤트(130)를 차폐하여 상기 환기 벤트(140)로만 공기가 돌출되게 할 수 있다.

상기 회전축(520)은 모드 도어(500)의 회전 중심(C)에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 모드 도어(500)는 회전축(520)을 기준으로 회동할 수 있다.

상기 돔부(530)는 상기 플로어 벤트(120)와 상기 루프 벤트(130)에 대응되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돔부(530)는 상기 플로어 벤트(120)와 상기 루프 벤트(130)의 개도량을 조절함으로써, 선택적으로 상기 플로어 벤트(120)와 상기 루프 벤트(130)를 개폐할 수 있다. 예컨데, 상기 돔부(530)는 두 개의 상기 측벽부(510) 사이를 통과하는 공기가 상기 플로어 벤트(120) 또는 상기 루프 벤트(130)로 흐르게 하거나 또는 막을 수 있다.

상기 돔부(530)는 두 개의 상기 측벽부(510)의 단부(512)를 연결할 수 있다. 그에 따라, 상기 돔부(530)는 상기 회전축(520)의 반경 상에 배치될 수 있으며, 호 형상의 단면을 갖을 수 있게 형성될 수 있다. 즉, 상기 돔부(530)는 상기 모드 도어(500)의 회전 반경 상에 배치될 수 있다.

상기 돔부(530)가 상기 측벽부(510)의 단부(512) 중 일부 영역만을 연결함에 따라, 개구부(540)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 개구부(540)는 상기 돔부(530)의 원주 방향(회전 방향)측의 일측 단부에 배치될 수 있다. 여기서, 개구부(540)는 상기 단부(512) 사이에 배치되는 판재의 일부를 절개하여 형성할 수 있다.

그에 따라, 상기 개구부(540)는 상기 회전 중심(C)의 반경 방향에 소정의 면적을 갖도록 형성되어 공기가 통과할 수 있는 통로의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 회전 중심(C)을 기준으로 상기 돔부(430)와 상기 개구부(540)는 동일 반경 상에 배치되기 때문에, 상기 개구부(540)가 상기 루프 벤트(130)와 연통되게 배치될 때, 상기 돔부(530)는 상기 플로어 벤트(120)를 차폐할 수 있다.

상기 개구부(540)는 반경 방향을 기준으로 상기 홀(511)과 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 측벽부(510)가 상기 환기 벤트(140)를 차폐할 때, 상기 개구부(540)는 상기 루프 벤트(130)가 연통되어 공기가 상기 루프 벤트(130)로만 흐를 수 있게 된다.

도 10은 실시예에 따른 리어 공조장치의 플로어 모드를 나타내는 도면이고, 도 11은 실시예에 따른 리어 공조장치의 루프 모드를 나타내는 도면이고, 도 12는 실시예에 따른 리어 공조장치의 환기 모드를 나타내는 도면이고, 도 13은 실시예에 따른 리어 공조장치의 환기 모드에 따라 환기 벤트로 토출되는 공기를 나타내는 도면이다. 도 10 내지 도 13에 도시된 화살표는 공기의 흐름을 나타낼 수 있다.

이하, 도 10 내지 도 13을 참조하여 각 모드에 따른 상기 모드 도어(500)의 회동 위치에 대해 살펴보기로 한다.

도 10을 참조하면, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 플로어 모드로 동작하여, 상기 플로어 벤트(120)로만 공기가 토출되게 상기 모드 도어(500)를 회동시킬 수 있다. 이때, 상기 루프 벤트(130)는 상기 돔부(530)에 의해 차폐되고, 상기 환기 벤트(140)는 상기 측벽부(510)에 의해 차폐될 수 있다. 그에 따라, 상기 공기는 플로어 덕트(40)를 통해 후석 탑승자의 하체측으로 토출될 수 있다.

도 11을 참조하면, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 루프 모드로 동작하여, 상기 루프 벤트(130)로만 공기가 토출되게 상기 모드 도어(500)를 회동시킬 수 있다. 이때, 상기 플로어 벤트(120)는 상기 돔부(530)에 의해 차폐되고, 상기 환기 벤트(140)는 상기 측벽부(510)에 의해 차폐될 수 있다. 그에 따라, 상기 공기는 루프 덕트(50)를 통해 차량의 루프측으로 토출될 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 환기 모드로 동작하여, 상기 환기 벤트(140)로만 공기가 토출되게 상기 모드 도어(500)를 회동시킬 수 있다.

예컨데, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 모드 도어(500)는 회동하여 상기 홀(511)를 통해 공기가 배출되게 한다. 그리고, 상기 모드 도어(500)의 회동에 의해 상기 홀(511)은 상기 환기 벤트(140)와 연통되게 배치된다. 그에 따라, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 홀(511)를 통해 배출된 공기는 상기 환기 벤트(140)로 배출된다.

이때, 상기 플로어 벤트(120)와 루프 벤트(130)는 상기 돔부(530)에 의해 차폐될 수 있다. 그에 따라, 상기 공기는 환기 벤트(140)를 통해 차실내와 구분되는 별도의 환기 공간에 토출될 수 있다. 여기서, 환기 공간은 차량에 배치되는 벽체와 같은 구조물에 의해 상기 차실내와 공간적으로 구별될 수 있다.

한편, 상기 차량용 리어 공조장치(1)가 오프(Off)된 상태에서 상기 모드 도어(500)는 대기 위치에 위치할 수 있다. 여기서, 상기 대기 위치라 함은 상기 모드 도어(500)에 의해 상기 플로어 벤트(120)와 루프 벤트(130)가 차폐되고 상기 환기 벤트(140)가 개방되는 상기 모드 도어(500)의 회동 위치에서 블로어(200)가 오프(Off)된 상태로 정의될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 홀(511)은 회전 중심(C)축에 대한 원주 방향(회전 방향)을 기준으로 상기 측벽부(510)의 중앙측에 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 홀(511)의 원주 방향 양측에 측벽부(510)가 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 대기 위치에 위치한 모드 도어(500)는 상기 플로어 모드 및 상기 루프 모드에 용이하게 대응할 수 있다.

또한, 상기 대기 위치에서 상기 블로어(200)가 구동하게 되면, 상기 환기 모드로 상기 리어 공조장치(1)의 구동이 전환되기 때문에, 상기 모드 도어(500)의 구동없이도 상기 환기 모드에 효과적으로 대응할 수 있다.

한편, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 프론트 공조장치(10)의 구동과 별개로 차실내와 차실외(외부)의 공기 온도를 측정하는 센서(미도시)를 통해 구동할 수 있다. 예컨데, 상기 센서의 신호를 기반으로 상기 리어 공조장치(1)를 구동함에 따라, 상기 열교환기에 의해 온도가 조절된 공기는 상기 환기 벤트(140)로 배출될 수 있다.

상세하게, 실시예에 따른 차량용 공조장치의 센서는 차량의 외부의 공기 즉, 외기의 온도를 측정하는 센서와 차실내의 공기, 즉 내기의 온도를 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치는 상기 센서를 이용하여 상기 외기와 내기의 온도차를 측정할 수 있다.

이때, 상기 온도차에 의해 상기 차량용 리어 공조장치(1)가 구동함으로써, 흡입구(110) 주변의 공기의 온도와 상기 내기의 온도차를 감소시킬 수도 있다. 그에 따라, 상기 플로어 모드 또는 상기 루프 모드시, 상기 차량용 리어 공조장치(1)의 초기 성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 프론트 공조장치(10)의 구동 관계에서 상기 차량용 리어 공조장치(1)의 구동 제어에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

상기 프론트 공조장치(10)가 기 설정된 범위의 시간 내에서 구동될 때, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 상기 차량용 리어 공조장치(1)를 간헐적으로 구동시킬 수 있다. 즉, 상기 프론트 공조장치(10)의 장시간 단독 운전시, 차량용 리어 공조장치(1)는 기 설정된 시간 간격을 두고 반복적으로 구동될 수 있다.

상세하게, 상기 프론트 공조장치(10)가 30~60분 내에서 단독 구동시, 상기 차량용 리어 공조장치(1)는 5~30초의 시간 범위에서 수회 반복하여 블로어(200) 등을 구동시킬 수 있다. 이때, 상기 차량용 리어 공조장치(1)의 가동 시간 범위는 외부 온도에 영향을 받을 수 있다. 예컨데, 외기 온도가 25도 이상이거나 또는 0도 이하일 때, 10~30초의 시간 범위에서 수회 반복하여 블로어(200) 등을 구동시킬 수 있다.

한편, 외부와 차실내의 온도차를 고려하여 상기 블로어(200)와 함께 증발기(300) 및 히터(400)가 구동될 수도 있다. 그에 따라, 상기 흡입구(110) 주변 공기의 온도가 조절될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 20: 리어 공조장치 10: 프론트 공조장치
30: 배관
100: 케이스 110: 흡입구
120: 플로어 벤트 140: 루프 벤트
140: 환기 벤트
200: 블로어
300: 증발기
400: 히터
500: 모드 도어
510: 측벽부 511: 홀
520: 회전축 530: 돔부
540: 개구부

Claims (13)

1. 프론트 공조장치; 및
   상기 프론트 공조장치와 배관에 의해 연결된 리어 공조장치를 포함하고,
   상기 프론트 공조장치의 기 설정된 시간의 단독 운전시, 상기 리어 공조장치는 기 설정된 기간 간격을 두고 반복적으로 구동하는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리어 공조장치는
   흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스,
   상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어,
   상기 케이스 내부에 배치되는 열교환기, 및
   상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 모드 도어를 포함하는 차량용 공조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 열교환기에 의해 온도가 조절되어 상기 환기 벤트로 배출되는 공기는 상기 흡입구를 통해 상기 케이스 내부로 유입되는 차량용 공조장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 모드 도어는,
   회전축,
   상기 회전축에 상호 이격되게 배치되는 두 개의 측벽부, 및
   상기 측벽부 사이에 배치되는 돔부를 포함하고,
   상기 측벽부는 홀을 포함하고,
   상기 돔부가 상기 플로어 벤트와 상기 루프 벤트를 차폐할 때, 상기 홀은 상기 환기 벤트와 연통되게 배치되는 차량용 공조장치.
5. 프론트 공조장치;
   상기 프론트 공조장치와 배관에 의해 연결된 리어 공조장치; 및
   차실내와 차실외의 온도를 측정하는 센서를 포함하고,
   상기 리어 공조장치는
   흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스;
   상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어;
   상기 케이스 내부에 배치되는 열교환기; 및
   상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 모드 도어를 포함하며,
   상기 센서의 신호를 기반으로 상기 리어 공조장치를 구동함에 따라, 상기 열교환기에 의해 온도가 조절된 공기는 상기 환기 벤트로 배출되는 차량용 공조장치.
6. 흡입구, 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트가 형성된 케이스;
   상기 케이스의 내부로 공기를 공급하는 블로어;
   상기 케이스 내부에 배치되는 증발기와 히터; 및
   상기 플로어 벤트, 루프 벤트, 및 환기 벤트 중 어느 하나로 공기를 토출하게 회동하는 하나의 모드 도어를 포함하는 차량용 리어 공조장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 모드 도어는
   소정의 간격으로 이격되게 배치되며 홀이 형성된 두 개의 측벽부,
   상기 측벽부의 일측에 배치되어 상기 모드 도어의 회전 중심(C)의 역할을 수행하는 회전축,
   상기 측벽부의 타측에 배치되어 두 개의 측벽부를 연결하는 돔부, 및
   상기 루프 벤트에 대응되게 배치되는 개구부를 포함하며,
   상기 모드 도어의 회동에 의해 상기 측벽부는 상기 환기 벤트의 개도량을 조절하고, 상기 돔부는 상기 루프 벤트와 환기 벤트의 개도량을 조절하는 차량용 리어 공조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 돔부는 상기 측벽부의 단부 중 일부 영역만을 연결하고,
   상기 돔부와 상기 개구부는 상기 회전축을 기준으로 동일 반경 상에 배치되는 차량용 리어 공조장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 홀은 상기 회전축에 대한 반경 방향을 기준으로 상기 돔부의 일부와 오버랩되게 배치되는 차량용 리어 공조장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 회전축에 대한 반경 방향을 기준으로 상기 홀과 오버랩되지 않게 배치되는 차량용 리어 공조장치.
11. 제7항에 있어서,
    환기 모드시, 상기 모드 도어의 회동에 의해 상기 홀은 상기 환기 벤트와 연통되게 배치되고,
    상기 블로어의 구동에 의해, 공기는 상기 환기 벤트로만 배출되는 차량용 리어 공조장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 환기 벤트를 통해 배출되는 공기는 상기 증발기와 상기 히터에 의해 온도가 조절되는 차량용 리어 공조장치.
13. 제6항에 있어서,
    차실내와 차실외의 온도를 측정하는 센서를 더 포함하고,
    상기 센서의 신호를 기반으로 상기 증발기와 히터에 의해 온도가 조절된 공기는 상기 환기 벤트로 배출되는 차량용 리어 공조장치.

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