KR102524775B1

KR102524775B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR102524775B1
Application number: KR1020160049523A
Authority: KR
Inventors: 원승식; 석 김; 김용식; 엄부용
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2036-04-22
Also published as: KR20170121385A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어를 온풍유로에 경사지게 설치하되 냉각수 입구가 냉각수 출구 보다 낮게 배치되도록 설치함으로써, 상기 히터코어의 내부에 공기가 적체되는 문제를 해소하고, 또한 상대적으로 온도가 높은 냉각수 입구를 플로어 벤트와 인접 배치하여 플로어 벤트로 나가는 공기의 온도를 높여 주어 난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어를 온풍유로에 경사지게 설치하되 냉각수 입구가 냉각수 출구 보다 낮게 배치되도록 설치하고, 상대적으로 온도가 높은 냉각수 입구를 플로어 벤트와 인접 배치한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.

이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.

한편, 최근에는 탑승자의 필요에 따라 차실내의 운전석과 조수석에 각기 다른 온도의 공기가 공급되도록 하여 개별적인 냉난방이 이루어지도록 하는 이른바 좌,우 독립 공조장치가 적용되고 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도로써, 상기 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16a,16b,16c)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12), 페이스 벤트(13) 및 플로어 벤트(14,15)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)내의 공기유로상에 순차적으로 일정간격을 두고 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)로 구성된다.

상기 증발기(2)와 히터코어(3)는 상기 공조케이스(10)의 내부에 거의 수직으로 설치된다.

또한, 상기 히터코어(3)의 상단에는 냉각수 입구(3a)가 형성되고, 하단에는 냉각수 출구(3b)가 형성된다. 따라서, 뜨거운 냉각수가 상기 냉각수 입구(3a)로 유입되어 히터코어(3)를 통과한 후 냉각수 출구(3b)로 배출되게 된다.

그리고, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에는 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하여 온도를 조절하도록 온도조절도어(18)가 설치된다.

아울러, 상기 모드도어(16a,16b,16c)는 상기 각 벤트의 개도를 조절하면서 다양한 공기토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행하게 된다.

또한, 상기 히터코어(3)의 후방측 온풍유로(P2)와 상기 플로어 벤트(14,15)의 사이에는 격벽(17)이 형성되어 서로 구획되어 있다. 여기서, 상기 플로어 벤트(14,15)는 앞좌석용 플로어 벤트(14)와 뒷좌석용 플로어 벤트(15)로 분기되어 있다.

그리고, 앞좌석과 뒷좌석의 온도차가 심하기 때문에 이를 해소하기 위하여 상기 공조케이스(10)의 플로어 벤트(14,15) 후방측에는 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시)측으로 공기의 토출을 유도하여 뒷좌석 공간으로 공조 공기를 공급하는 콘솔덕트(20)가 설치된다.

상기 콘솔덕트(20)의 입구측은 상기 페이스 벤트(13)와 연통되게 연결되어, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부를 콘솔박스쪽으로 가이드한 후 뒷좌석 공간으로 공급하여 뒷좌석 공간을 냉,난방 하게 된다.

한편, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부 공기가 상기 콘솔덕트(20)로 공급되도록, 상기 페이스 벤트(13)의 일측에는 관통공(25)이 형성된다.

따라서, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부가 상기 관통공(25)을 통해 상기 콘솔덕트(20)로 공급된 후, 차량 뒷좌석 공간으로 토출되게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(18)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉기로 바뀐 뒤, 상기 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드(벤트모드,바이레벨모드,플로어모드,믹스모드,디프로스트모드)에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(18)는, 상기 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온기로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공기 토출모드에 따라 모드도어(16a,16b,16c)에 의해 개방되는 벤트를 통해 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.

한편, 상기 공기토출모드 중 상기 페이스 벤트(13)가 개방되는 벤트모드 및 바이레벨모드에서는, 상기 페이스 벤트(13)를 통과하는 공기 중 일부가 상기 콘솔덕트(20)로 공급된 후 차실내 콘솔박스 후방측으로 토출되어 뒷좌석 공간을 냉,난방하게 된다.

그러나, 상기 종래의 공조장치(1)는, 상기 히터코어(3)의 상단에 냉각수 입구(3a)가 형성되고, 하단에 냉각수 출구(3b)가 형성됨으로써, 히터코어(3)의 내부에서 발생할 수 있는 공기가 하단의 냉각수 출구(3b)로 배출되지 못하고 계속 히터코어(3)의 상단에 적체되는 문제가 있고, 이로인해 소음 발생은 물론 냉각수의 흐름을 방해하여 난방성능이 저하되는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 히터코어를 온풍유로에 경사지게 설치하되 냉각수 입구가 냉각수 출구 보다 낮게 배치되도록 설치함으로써, 상기 히터코어의 내부에 공기가 적체되는 문제를 해소하여 소음 방지 및 난방성능을 향상하고, 또한 상대적으로 온도가 높은 냉각수 입구를 플로어 벤트와 인접 배치하여 플로어 벤트로 나가는 공기의 온도를 높여 주어 난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차실내로 공기를 토출하도록 디프로스트 벤트, 페이스 벤트, 플로어 벤트가 형성되고, 내부에는 냉풍유로와 온풍유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 냉풍유로에 설치되는 증발기와, 상기 공조케이스의 온풍유로에 설치되며 냉각수 입구와 냉각수 출구를 갖는 히터코어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 히터코어는, 상기 온풍유로에 경사지게 설치되되, 상기 냉각수 입구가 냉각수 출구 보다 낮게 배치되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 히터코어를 온풍유로에 경사지게 설치하되 냉각수 입구가 냉각수 출구 보다 낮게 배치되도록 설치함으로써, 상기 히터코어의 내부에 공기가 적체되는 문제를 해소하여 소음 방지 및 난방성능을 향상할 수 있다.

또한, 상대적으로 온도가 높은 냉각수 입구를 플로어 벤트와 인접 배치하여 플로어 벤트로 나가는 공기의 온도를 높여 주어 난방 성능을 향상할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 콘솔덕트가 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 벤트모드시 콘솔덕트 부위의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 플로어 모드시 플로어 유로 부위의 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부의 공기유로상에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기유로에 서로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)와, 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(120)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.

상기 공조케이스(110)는 좌,우측케이스(110a,110b)만 조립하여 구성할 수도 있고, 또는 좌,우측케이스(110a,110b)와, 상기 좌,우측케이스(110a,110b)의 하부에 별도의 하부케이스를 조립하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 냉풍유로(P1)의 상류측에 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 온풍유로(P2)에 설치된다.

이때, 상기 증발기(101)는 상기 냉풍유로(P1)에서 일정각도로 세워지게 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍유로(P2)에서 일정각도로 눕혀지게 설치된다.

즉, 상기 증발기(101)는 상기 냉풍유로(P1)에서 수직으로 배치되되 수직에서 일정각도 경사지게 배치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 온풍유로(P2)에서 수평으로 배치되되 수평에서 일정각도 경사지게 배치된다.

여기서, 상기 수평은 차량 전,후 방향이고, 상기 수직은 차량 전,후 방향에 대해 직각인 방향이다.

다시말해, 상기 증발기(101)는, 상기 냉풍유로(P1)로 유입된 공기가 수평방향(차량 전,후 방향)으로 증발기(101)를 통과하도록 배치되고,

상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)로 유입된 공기가 수직방향(차량 전,후방향에 대해 직각인 방향)으로 히터코어(102)를 통과하도록 배치된다.

그리고, 상기 히터코어(102)는, 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(102a)와, 냉각수가 배출되는 냉각수 출구(102b)를 구비한다.

이때, 상기 히터코어(102)는 서로 이격된 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 한 쌍의 헤더탱크를 연결하는 복수개의 튜브와, 상기 복수개의 튜브 사이에 설치되는 방열핀으로 구성된다.

상기 냉각수 입구(102a)는 일측 헤더탱크의 단부측에 형성되고, 상기 냉각수 출구(102b)는 타측 헤더탱크의 단부측에 형성된다.

상기 냉각수 입구(102a)와 냉각수 출구(102b)에는 냉각수 파이프(103)가 연결된다. 따라서, 엔진을 순환하는 냉각수가 상기 히터코어(102)를 순환하게 되는 것이다.

한편, 상기 온풍유로(P2)는 상기 증발기(101)의 후방측에서 냉풍유로(P1)로부터 분기되며 상기 히터코어(102)를 통과한 후 다시 냉풍유로(P1)와 합류되게 형성된다.

아울러, 상기 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 합류되는 영역에는 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)이 형성된다. 즉, 상기 냉풍유로(P1)의 출구와 온풍유로(P2)의 출구에 상기 믹싱영역(MC)이 형성되는 것이다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 출구측에 형성된 복수개의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114,115)가 형성된다.

또한, 상기 플로어 벤트(114,115)는, 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 앞좌석용 플로어 벤트(114)와, 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 뒷좌석용 플로어 벤트(115)로 분기되어 있다.

그리고, 상기 디프로스트 벤트(112)와, 페이스 벤트(113)와, 플로어 벤트(114,115)는 각각 해당 벤트측에 설치된 모드도어인, 디프로스트 도어(130), 페이스 도어(140), 플로어 도어(150)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.

여기서, 상기 디프로스트 도어(130)와 플로어 도어(150)는 플랫(flat) 타입 도어이고, 상기 페이스 도어(140)는 돔(dome) 타입 도어이다.

상기 앞좌석용 플로어 벤트(114)는 차실내의 좌,우측(운전석,조수석)으로 공기를 토출하도록 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)로 구성된다. 즉, 상기 공조케이스(110)의 좌측케이스(110a)에 좌측 플로어 벤트(114a)가 형성되고, 우측케이스(110b)에 우측 플로어 벤트(114b)가 형성된다.

또한, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 공조케이스(110)내의 공기를 상기 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)로 안내하는 플로어 유로(116)가 형성된다.

상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)의 내부에서 차량 폭방향으로 서로 이격되어 상기 좌,우측 플로어 벤트(114a,114b)에 대응하는 위치에 형성되는 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)로 구성된다. 도 3에서 도면부호 116a은 좌측케이스(110a) 내부의 좌측 플로어 유로를 지시한 것이고, 도면부호 116b는 우측케이스(110b) 내부의 우측 플로어 유로를 지시한 것이다.

즉, 상기 좌측 플로어 유로(116a)는 좌측케이스(110a)에 형성되어 공조케이스(110)내의 공기를 앞좌석용 좌측 플로어 벤트(114a)와 뒷좌석용 좌측 플로어 벤트(115)로 안내하고, 상기 우측 플로어 유로(116b)는 우측케이스(110b)에 형성되어 공조케이스(110)내의 공기를 앞좌석용 우측 플로어 벤트(114b)와 뒷좌석용 우측 플로어 벤트(115)로 안내하게 된다.

또한, 상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)내의 온풍유로(P2) 후방측에 형성되며, 상기 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)의 사이에는 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)를 구획하는 구획벽(117)이 구비되어 서로 구획된다.

아울러, 상기 플로어 유로(116)는 상기 공조케이스(110)내의 믹싱영역(MC)과 상기 플로어 벤트(114,115)를 연결하게 된다.

한편, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 유로(116)의 입구측에 설치되어 플로어 유로(116)를 개폐함으로써 상기 플로어 벤트(114,115)를 개폐하게 된다.

또한, 상기 온도조절도어(120)는, 상기 냉풍유로(P1) 출구와 온풍유로(P2) 출구의 개도를 조절하여 냉풍과 온풍의 혼합되는 양을 조절함으로써 온도를 조절하게 된다.

여기서, 상기 온도조절도어(120)는 돔 타입 도어로 이루어지며, 이때 온도조절도어(120)의 회전축(121)은 상기 믹싱영역(MC)에 설치된다.

한편, 상기 모드도어 중 돔 타입 도어인 페이스 도어(140)의 회전축(141)도 상기 믹싱영역(MC)에 설치며, 상기 온도조절도어(120)와 페이스 도어(140)는 서로 반대방향으로 형성된다.

즉, 상기 온도조절도어(120)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(121)을 기준으로 하측방향인 상기 냉,온풍유로(P1,P2)의 출구를 향해 설치되고, 상기 페이스 도어(140)는 상기 믹싱영역(MC)에 설치된 회전축(141)을 기준으로 상측방향인 상기 페이스 벤트(113)를 향해 설치되는 것이다.

한편, 상기 온도조절도어(120)와 모드도어(130,140,150)들을 구동하기 위해 상기 공조케이스(110)의 외측면에는 구동수단(미도시)이 설치된다.

그리고, 상기 공조케이스(110)에는 상기 공조케이스(110)내의 공기를 차실내의 뒷좌석측으로 공급하는 콘솔유로(250)가 구비된다.

또한, 상기 공조케이스(110)의 좌,우측 플로어 유로(116a,116b) 사이에는, 상기 콘솔유로(250)를 내부에 형성하는 콘솔덕트(200)가 삽입 설치된다.

즉, 상기 콘솔덕트(200)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 삽입되게 설치되며, 이로인해 상기 콘솔유로(250)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 함몰되어 형성되면서 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 사이에 배치되는 것이다.

이때, 상기 콘솔덕트(200)내의 콘솔유로(250)는, 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성된다. 다시말해, 공조케이스(110)의 측면에서 봤을때 상기 콘솔유로(250)가 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층, 즉 동일선상에 형성된 것이다.

좀더 상세하게는, 도면에서와 같이, 상기 콘솔덕트(200)내의 콘솔유로(250)는, 콘솔유로(250) 전체구간 중 하부구간은 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성되고, 상부구간은 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 다른층에 형성된다.

도면에서 보면, 상기 콘솔유로(250)의 하부구간은 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 형성되지만, 콘솔유로(250)의 상부구간은 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)를 기준으로 후방측에 다른층으로 형성된 것을 알 수 있다.

여기서, 상기 콘솔유로(250)의 상부구간이 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 다른층에 형성된다는 것은 차량의 전,후방향으로 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 후방측에 형성된다는 것을 의미한다.

한편, 상기 콘솔덕트(200)는, 공조케이스(110)의 좌측케이스(110a)와 우측케이스(110a)의 사이에 조립된다. 즉, 상기 좌측케이스(110a)와 우측케이스(110b)의 사이에서 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)의 사이에 상기 콘솔덕트(200)가 삽입될 공간을 함몰되게 형성하고 이 함몰된 공간에 콘솔덕트(200)를 삽입하여 조립하는 것이다.

이와 같이, 상기 공조케이스(110)의 좌,우측 플로어 유로(116a,116b) 사이에 콘솔덕트(200)를 삽입 설치하여 콘솔유로(250)가 공조케이스(110)의 내측방향으로 함몰되게 구성함으로써, 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 동일층에 콘솔유로(250)가 형성되어 공조케이스(110)의 전,후방향 크기를 축소할 수 있고(패키지 감소), 중량 및 원가를 절감할 수 있다.

그리고, 상기 콘솔덕트(200)의 후방측은 개방되게 형성되고, 상기 콘솔덕트(200)의 개방된 후방측에는 덕트커버(230)가 탈착가능하게 결합된다.

좀더 구체적으로 설명하면, 상기 콘솔덕트(200)는, 상기 콘솔유로(250)의 전방측에 형성되어 상기 공조케이스(110)내의 공기유로와 콘솔유로(250)를 구획하는 전방부(210)와, 상기 콘솔유로(250)의 양측에 형성되어 상기 좌,우측 플로어 유로(116a,116b)와 콘솔유로(250)를 구획하는 양측부(220)와, 상기 콘솔유로(250)의 후방측에 탈착가능하게 결합되는 덕트커버(230)로 이루어진다.

이때, 상기 공조케이스(110)의 내측으로 삽입된 상기 콘솔덕트(200)의 하부 구간은 상기 구획벽(117)과 밀착된다. 즉, 상기 콘소덕트(200)의 전방부(210) 하부측이 상기 구획벽(117)과 밀착되는 것이다.

한편, 상기 콘솔덕트(200)가 설치되는 부분에서는 콘솔덕트(200)의 전방부(210)가 구획벽(117)의 일부를 구성할 수도 있다. 이 경우 상기 구획벽(117)과 전방부(210)가 상기 공조케이스내 공기유로와 상기 콘솔유로를 구획하게 된다.

상기 덕트커버(230)는 상기 콘솔덕트(200)의 양측부(220)에 결합되어 콘솔덕트(200)의 개방된 후방측을 폐쇄하게 된다.

한편, 상기 콘솔덕트(200)에는, 상기 페이스 벤트(113)와 상기 콘솔유로(250)를 연통시켜 상기 페이스 벤트(113)를 유동하는 공기를 콘솔유로(250)로 공급하는 연통부(211)가 형성된다.

이처럼, 상기 콘솔덕트(200)의 후방측에 덕트커버(230)를 탈착가능하게 결합함으로써, 콘솔유로(250)가 불필요한 사양에서는 덕트커버(230)만 삭제하고 좌,우측케이스는 공용화 할 수 있다. 이때, 상기 덕트커버(230) 삭제시 상기 콘솔덕트(200)에 형성된 연통부(211)는 별도의 커버(미도시)로 폐쇄하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 콘솔덕트(200)는, 도 3 및 도 4와 같이 콘솔덕트(200)의 상부 폭이 하부 폭 보다 크게 형성된다. 즉, 상기 콘솔덕트(200)는 상부에서 하부방향으로 폭이 점차 감소하도록 형성된다.

여기서, 상기 콘솔덕트(200)의 폭은 차량의 폭방향(운전석-조수석 방향)으로의 폭을 말한다.

그리고, 상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)에 경사지게 설치되되, 상기 냉각수 입구(102a)가 냉각수 출구(102b) 보다 낮게 배치되도록 설치된다.

다시말해, 상기 히터코어(102)의 냉각수 출구(102b)가 냉각수 입구(102a) 보다 높게 배치되기 때문에, 상기 히터코어(102)의 내부에 공기가 발생하더라도 상대적으로 높게 배치된 냉각수 출구(102b)를 통해 히터코어(102)의 외부로 원활하게 배출되게 되고 히터코어(102)의 내부에 적체되지 않는다.

이와 같이, 상기 히터코어(102)의 내부에 공기가 적체되는 문제를 해소함으로써, 소음 방지는 물론 냉각수의 흐름을 방해하지 않아 난방성능을 향상할 수 있다.

그리고, 상기 히터코어(102)는 상기 냉각수 입구(102a)가 상기 플로어 벤트(114,115)와 인접하도록 배치되어, 상기 히터코어(102)에서 발생한 열이 상기 플로어 벤트(114,115)로 나가는 공기측으로 전달되도록 하게 된다.

이때, 상기 히터코어(102)의 냉각수 출구(102b)는 상기 증발기(101)를 향하도록 배치된다.

또한, 상기 구획벽(117)에서 상기 플로어 벤트(114,115)와 인접한 위치에는 상기 냉각수 입구(102a)가 위치한 히터코어(102)의 일단부를 수용하는 수용부(118)가 형성된다.

이처럼, 냉각수 출구(102b) 보다 상대적으로 온도가 높은 냉각수 입구(102a)를 플로어 벤트(114,115)와 인접 배치함으로써, 도 6과 같이 상기 히터코어(102)에서 발생하는 열이 상기 구획벽(117)을 통해 상기 플로어 유로(116) 및 플로어 벤트(114,115)측으로 전달되고 이로인해 상기 플로어 벤트(114,115)로 나가는 공기의 온도를 높여 주어 난방 성능을 향상할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 수용부(118)의 두께는, 상기 구획벽(117)의 두께 보다 얇게 형성되어, 상기 히터코어(102)에서 발생하는 열이 플로어 유로(116) 및 플로어 벤트(114,115)측으로 전달되는 것을 향상할 수 있는 것이다.

이때, 상기 구획벽(117)에서 상기 수용부(118) 부위의 두께만 상대적으로 얇게 형성되고 수용부(118)를 제외한 나머지 부위는 수용부(118) 보다 두껍게 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 하며, 편의상 최대 냉방시 벤트모드와, 최대 난방시 플로어 모드에 대해서만 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 최대 냉방시 벤트모드는 도 5과 같이, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)는 폐쇄하며, 상기 페이스 도어(140)는 상기 페이스 벤트(113)를 개방하고, 상기 디프로스트 도어(130) 및 플로어 도어(150)는 상기 디프로스트 벤트(112) 및 플로어 벤트(114)(115)를 폐쇄하게 된다.

따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 거치면서 냉풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는데, 이때 상기 페이스 벤트(113)로 공급되는 공기 중 일부는 앞좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출되고, 일부는 상기 연통부(211)를 통해 콘솔덕트(200)측으로 공급된 후 뒷좌석 탑승자의 얼굴쪽으로 토출된다.

다음으로, 최대 난방시 플로어 모드는 도 6과 같이, 상기 온도조절도어(120)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)는 개방하며, 상기 플로어 도어(150)는 상기 플로어 벤트(114,115)를 개방하고, 상기 디프로스트 도어(130) 및 페이스 도어(140)는 디프로스트 벤트(112) 및 페이스 벤트(113)를 폐쇄하게 되는데, 이때 상기 디프로스트 벤트(112)는 완전히 폐쇄되지 않고 일정량 개방될 수 있다.

따라서, 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱영역(MC)을 지나 상기 플로어 벤트(114,115)로 공급되는데, 이때 상기 플로어 벤트(114,115)로 공급되는 공기 중 일부는 앞좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되고, 일부는 뒷좌석 탑승자의 발쪽으로 토출되게 된다.

또한, 상기 디프로스트 벤트(112)가 일정량 개방된 경우에는 소량의 공기가 디프로스트 벤트(112)로도 토출된다.

상기 플로어모드에서는 상기 페이스 벤트(113)가 페이스 도어(140)에 의해 폐쇄되기 때문에 상기 콘솔유로(250)도 폐쇄된다.

또한, 상기 히터코어(102)에서 발생하는 열이 상기 구획벽(117)을 통해 플로어 유로(116) 및 플로어 벤트(114,115)측으로 전달되어 상기 플로어 벤트(114,115)로 토출되는 공기의 온도를 높여주어 난방 성능을 향상하게 된다.

한편, 상기에서 설명한 벤트모드 및 플로어모드 외에도 더욱 다양한 공기토출모드(바이레벨모드,믹스모드,디프로스트모드)를 수행할 수 있으며, 이러한 공기토출모드는 공지된 것이므로 설명은 생략한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 히터코어(102)를 온풍유로(P2)에 경사지게 설치하되 냉각수 입구(102a)가 냉각수 출구(102b) 보다 낮게 배치되도록 설치한 구성을 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리 피스 타입 공조장치 등 모든 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 102a: 냉각수 입구
102b: 냉각수 출구 110: 공조케이스
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114,115: 플로어 벤트
114a: 좌측 플로어벤트 114b: 우측 플로어벤트
116: 플로어 유로 116a: 좌측 플로어 유로
116b: 우측 플로어 유로 117: 구획벽
118: 수용부
120: 온도조절도어 130: 디프로스트 도어
140: 페이스 도어 150: 플로어 도어
200: 콘솔덕트 210: 전방부
211: 연통부 220: 양측부
230: 덕트커버 250: 콘솔유로

Claims

차실내로 공기를 토출하도록 디프로스트 벤트(113), 페이스 벤트(113), 플로어 벤트(114,115)가 형성되고, 내부에는 냉풍유로(P1)와 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 냉풍유로(P1)에 설치되는 증발기(101)와,
상기 공조케이스(110)의 온풍유로(P2)에 설치되며 냉각수 입구(102a)와 냉각수 출구(102b)를 갖는 히터코어(102)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)에 경사지게 설치되되, 상기 냉각수 입구(102a)가 냉각수 출구(102b) 보다 낮게 배치되도록 설치되며,
상기 공조케이스(110)내의 온풍유로(P2) 후방측에는, 상기 공조케이스(110)내의 공기를 상기 플로어 벤트(114,115)로 안내하는 플로어 유로(116)가 형성되고,
상기 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)의 사이에는, 온풍유로(P2)와 플로어 유로(116)를 구획하는 구획벽(117)이 구비되며,
상기 구획벽(117)에서 상기 플로어 벤트(114,115)와 인접한 위치에는 상기 냉각수 입구(102a)가 위치한 히터코어(102)의 일단부를 수용하는 수용부(118)가 형성되어,
상기 히터코어(102)에서 발생한 열이 상기 플로어 벤트(114,115)로 나가는 공기측으로 전달되도록 하고,
상기 수용부(118)의 두께는, 상기 구획벽(117)의 두께 보다 얇게 형성되어, 열 전달을 향상하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 히터코어(102)는, 상기 냉각수 입구(102a)가 상기 플로어 벤트(114,115)와 인접하도록 배치되어, 상기 히터코어(102)에서 발생한 열이 상기 플로어 벤트(114,115)로 나가는 공기측으로 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 히터코어(102)의 냉각수 출구(102b)는 상기 증발기(101)를 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 증발기(101)는, 상기 냉풍유로(P1)로 유입된 공기가 수평방향으로 증발기(101)를 통과하도록 배치되고,
상기 히터코어(102)는, 상기 온풍유로(P2)로 유입된 공기가 수직방향으로 히터코어(102)를 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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