KR101659868B1 - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스내에서 전기 가열식 히터의 코어부와 히트싱크를 통과한 공기 중 히트싱크를 통과한 공기를 인출하여 송풍장치측으로 바이패스하도록 바이패스 수단을 구비함으로써, 전기 가열식 히터를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스에서 토출되는 공기의 온도를 균일화 할 수 있고, 증발기를 통과한 제습된 공기를 송풍장치측으로 바이패스하여 다시 사용함으로 인해 증발기의 냉각효율을 높일 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, to an air conditioner for an automotive air conditioner, The temperature difference between the left and right sides of the air passing through the electric heating heater can be reduced to equalize the temperature of the air discharged from the air conditioning case and the dehumidified air passing through the evaporator can be bypassed to the air blower side Thereby improving the cooling efficiency of the evaporator.
Description
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스내에 전기 가열식 히터를 설치한 차량용 공조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, to an air conditioner for a vehicle provided with an electric heater in an air conditioner case.
차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.A vehicle air conditioner is an apparatus for cooling or heating the interior of a vehicle by introducing air outside the vehicle into the interior of a vehicle or by heating or cooling the air in the interior of the vehicle. A heater core for heating operation, and air blown by the evaporator or the heater core to blow air to each part of the interior of the vehicle by using a blowing mode switching door.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.Such an air conditioner is characterized in that, in accordance with the independent structure of the blower unit, the evaporator unit, and the heater core unit, the three-piece type in which the three units are independently provided, the evaporator unit and the heater core unit are incorporated in the air conditioning case, A semi-center type provided as a separate unit, and a center mounting type in which all of the three units are incorporated in the air conditioner case.
도 1 은 상기한 차량용 공조장치(1)의 일예를 나타낸 단면도로써, 도시된 바와 같이, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 복수개의 공기토출구인 디프로스트벤트(12), 페이스벤트(13), 플로어벤트(14,15)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)의 내부에 순차적으로 설치되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 냉풍통로(P1)를 통과하는 공기와 온풍통로(P2)를 통과하는 공기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(20)와, 상기 복수개의 공기토출구측에 각각 설치되어 공조모드에 따라 공기토출구의 개도를 조절하는 모드도어(30)를 포함하여 이루어진다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the air conditioner 1 according to the present invention. As shown in FIG. 1, an
상기와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는, 상기 냉풍통로(P1)를 개방함과 아울러 온풍통로(P2)를 폐쇄하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 거치면서 증발기(2)의 내부를 유동하는 냉매와 열교환되어 냉풍으로 바뀐 뒤, 상기 냉풍통로(P1)를 통해 믹싱공간(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방되는 공기토출구로 토출된 후 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.According to the vehicle air conditioner 1 configured as described above, when the maximum cooling mode is activated, the
또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(20)는, 상기 냉풍통로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍통로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍통로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱공간(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 공기토출구로 토출된 후 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.In addition, when the maximum heating mode is activated, the
그리고, 상기 히터코어(3)의 후방측에는 시동 초기의 난방성능을 향상하도록 보조적인 난방역할을 하는 고전압 PTC 히터(5)가 설치된다. 즉, 상기 히터코어(3)에는 엔진의 연소열에 의해 가열된 냉각수가 유동하게 되어 난방 역할을 하게 되는데, 이때 시동 초기에는 엔진의 열원이 부족하여 히터코어(3)가 난방 역할을 정상적으로 수행하지 못하기 때문에 이를 보완하기 위해 상기 고전압 PTC 히터(5)를 가동하여 시동 초기의 난방성능을 향상하도록 하고 있다.A high-
최근 개발되는 전기자동차용 공조장치에도 고전압 PTC 히터(50)가 설치되고 있는데, 전기자동차용 공조장치에는 엔진의 연소열을 이용하는 히터코어는 설치할 수 없기 때문에, 상기 고전압 PTC 히터(50)가 메인 난방역할을 하게 된다.The high-
도 2는 전기자동차용 공조장치의 일예를 나타낸 개략도로서, 도시된 바와 같이, 공조케이스(10)의 내부에 냉방을 위한 증발기(2) 및 난방을 위한 고전압 PTC 히터(50)가 공기유동방향으로 일정간격 이격되어 설치된다.2, an
또한, 상기 공조케이스(10)의 입구측에는 송풍장치(60)가 설치되고, 출구측에는 복수개의 모드도어(30)에 의해 개도가 조절되는 복수개의 공기토출구(12,13,14)가 형성된다.A plurality of
아울러, 상기 고전압 PTC 히터(50)는 크게 코어부(51)와, 제어부(52)로 구성된다.In addition, the high
상기 코어부(51)는 +터미널, -터미널, PTC소자, 방열핀 등이 적층되어 구성되는 것으로, 코어부(51)를 통과하는 공기를 가열하게 된다.The
상기 제어부(52)는 외부전원과 연결되어 상기 코어부(51)로 공급되는 전압을 제어하게 된다.The
아울러, 상기 코어부(51)의 일측에는 상기 제어부(52)를 냉각하기 위한 히트싱크(53)가 배치된다.A
한편, 상기 고전압 PTC 히터(50)의 코어부(51) 및 히트싱크(53)는 상기 공조케이스(10)의 내부에 삽입 설치된다.The
그러나, 상기 종래 기술은, 상기 공조케이스(10)의 내부를 유동하는 공기가 상기 고전압 PTC 히터(50)를 통과하면서 가열되게 되는데, 이때 고전압 PTC 히터(50)의 코어부(51)를 통과한 공기와 히트싱크(53)를 통과한 공기의 온도차로 인해 고전압 PTC 히터(50)를 통과한 공기의 좌,우 온도차가 발생하는 문제가 있다.However, in the related art, the air flowing inside the
즉, 상기 코어부(51)를 통과하는 공기는 높은 온도로 가열되는 반면, 상기 히트싱크(53)를 통과하는 공기는 히트싱크(53)를 냉각시키는 과정에서 약간의 온도 상승은 있으나 코어부(51)를 통해 가열되는 공기의 온도와는 큰 차이가 있다.That is, the air passing through the
이와 같이, 상기 고전압 PTC 히터(50)를 통과한 공기의 좌,우 온도차가 발생하여 상기 공조케이스(10)에서 토출되는 공기의 좌,우 온도가 불균일한 문제가 있었다.In this way, there is a problem that the left and right temperature difference of the air passing through the high
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스내에서 전기 가열식 히터의 코어부와 히트싱크를 통과한 공기 중 히트싱크를 통과한 공기를 인출하여 송풍장치측으로 바이패스하도록 바이패스 수단을 구비함으로써, 전기 가열식 히터를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스에서 토출되는 공기의 온도를 균일화 할 수 있고, 증발기를 통과한 제습된 공기를 송풍장치측으로 바이패스하여 다시 사용함으로 인해 증발기의 냉각효율을 높일 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an air conditioner having bypass means for taking out the air passing through the core portion of the electric heater and the heat sink in the air- Thus, the temperature difference between the left and right sides of the air passing through the electric heating heater can be reduced to equalize the temperature of the air discharged from the air conditioning case, and the dehumidified air passing through the evaporator is bypassed to the air blower, Which is capable of increasing the cooling efficiency of the vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 증발기를 내장하는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬을 구비한 송풍장치와, 상기 공조케이스의 내부에 삽입 설치되어 공조케이스내를 유동하는 공기를 가열하는 코어부 및 상기 코어부로 공급되는 전압을 제어하는 제어부를 냉각하도록 상기 제어부로부터 공조케이스내로 연장되는 히트싱크를 구비한 전기 가열식 히터를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스에는 상기 히트싱크를 통과한 공기를 인출하여 상기 송풍장치측으로 바이패스하도록, 상기 공조케이스내의 공기유동방향으로 상기 히트싱크의 하류측과 상기 송풍장치를 연통시키는 바이패스 수단이 구비되어, 상기 전기 가열식 히터를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스에서 토출되는 공기의 온도를 균일화 하도록 한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: an air conditioner case having at least an evaporator; an air blowing device having a blowing fan therein for blowing air to an inlet side of the air conditioner case; And an electric heater that has a core portion for heating air flowing in the case and a heat sink extending from the control portion into the air conditioning case to cool the control portion for controlling the voltage supplied to the core portion, , And the air conditioning case is provided with bypass means for communicating the air blowing device with the downstream side of the heat sink in the air flow direction in the air conditioning case so as to bypass the air passing through the heat sink and bypass the air to the air blowing device side , The left and right temperature difference of the air passing through the electric heater And it characterized in that to equalize the temperature of the air discharged from the air conditioning case.
본 발명은, 공조케이스내에서 전기 가열식 히터의 코어부와 히트싱크를 통과한 공기 중 히트싱크를 통과한 공기를 인출하여 송풍장치측으로 바이패스하도록 바이패스 수단을 구비함으로써, 전기 가열식 히터를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스에서 토출되는 공기의 온도를 균일화 할 수 있다.In the present invention, by including the bypass means for drawing out the air passing through the core portion of the electric heater and the heat sink in the air conditioning case and bypassing the air passing through the heat sink to the air blower side, The temperature difference between the left and right sides of the air can be reduced to equalize the temperature of the air discharged from the air conditioning case.
또한, 증발기를 통과한 제습된 공기를 바이패스 수단을 통해 송풍장치측으로 바이패스하여 다시 사용함으로써, 상기 증발기의 냉각효율을 높일 수 있다.Further, the dehumidified air passing through the evaporator can be bypassed to the air blowing device side through the bypass means and used again, thereby improving the cooling efficiency of the evaporator.
도 1은 일반적인 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 전기자동차용 공조장치를 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전기 가열식 히터를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 믹싱모드를 나타내는 개략도이다.1 is a sectional view showing a general air conditioner,
2 is a schematic view showing a conventional air conditioner for an electric vehicle,
3 is a schematic view showing a vehicle air conditioning apparatus according to the present invention,
4 is a perspective view showing a vehicle air conditioner according to the present invention,
FIG. 5 is a perspective view showing an electric heater of the automotive air conditioner according to the present invention, FIG.
6 is a schematic view showing a heating mode of the automotive air conditioner according to the present invention,
7 is a schematic view showing a cooling mode of a vehicle air conditioner according to the present invention,
8 is a schematic view showing a mixing mode of the automotive air conditioner according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는 전기자동차에 설치되는 것이 바람직하지만, 전기자동차 외에도 연소식 엔진을 사용하는 일반 차량에도 설치될 수 있다. 이하, 편의상 전기자동차에 설치되는 공조장치를 일예로 하여 설명하기로 한다.Although the vehicle
먼저, 전기자동차에서는, 난방은 전기 가열식 히터(130)를 활용하고, 냉방은 전동압축기(미도시)를 이용한 에어컨사이클(전동압축기-응축기-팽창밸브-증발기(101))을 활용하여 구성하게 되므로 전기적으로 제어가 이루어지게 된다.First, in the electric vehicle, the
상기 공조장치(100)는, 일측에 입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로상에 일정간격을 두고 설치되는 증발기(101) 및 전기 가열식 히터(130)와, 상기 복수개의 공기토출구에 설치되어 공조모드에 따라 공기토출구를 개폐하는 모드도어(115)를 포함하여 이루어진다.The
여기서, 상기 증발기(101)는 공조케이스(110)의 입구(111)측에 인접하여 설치되고, 상기 전기 가열식 히터(130)는 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 증발기(101) 하류측에 설치된다.Here, the
상기 공조케이스(110)의 공기토출구는, 차량의 앞유리쪽으로 공기를 토출시키기 위한 디프로스트 벤트(112)와, 탑승자의 얼굴쪽으로 공기를 토출시키기 위한 페이스 벤트(113)와, 탑승자의 발쪽으로 공기를 토출시키기 위한 플로어 벤트(114)로 구성되고, 상기 각 벤트는 모드도어(115)에 의해 개도가 조절된다.The air outlet of the
그리고, 상기 공조케이스(110)의 입구(111)측에는 내부에 송풍팬(122)을 구비한 송풍장치(120)가 설치되어 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 내기 또는 외기를 송풍하게 된다.An air blowing
상기 송풍장치(120)는, 내기 유입구(미도시) 및 외기 유입구(125a)가 형성되고 하부는 개방됨과 아울러 내부에는 상기 내,외기 유입구(125a)를 개폐하는 내,외기 전환도어(미도시)가 회전가능하게 설치된 인테이크 덕트(125)와, 상기 인테이크 덕트(125)의 개방된 하부에 결합됨과 아울러 일측에는 토출구(121a)가 연장 형성되어 공조케이스(110)의 입구(111)측과 결합되는 스크롤케이스(121)와, 상기 스크롤케이스(121)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(122)으로 이루어진다.(Not shown) and an
또한, 상기 인테이크 덕트(125)와 스크롤케이스(121)의 사이에는 내,외기유입구(125a)를 통해 유입된 내,외기를 상기 송풍팬(122)의 내측으로 안내하는 인렛링(미도시)이 구비된다.An inlet ring (not shown) is disposed between the
따라서, 상기 송풍팬(122)의 가동시, 상기 인테이크 덕트(125)의 내부와 외부간에 발생하는 차압에 의해 상기 내,외기유입구(125a)를 통해 내기 또는 외기가 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 인렛링에 안내되어 송풍팬(122)의 내측으로 유입된 후, 송풍팬(122)의 반경방향으로 토출되며, 이 토출된 공기는 스크롤케이스(121)를 따라 유동한 후 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된다.Therefore, when the blowing
그리고, 상기 전기 가열식 히터(130)는 고전압 PTC히터로서, 외형을 형성하는 하우징(131)의 일단부에서부터 코어부(132)와, 히트싱크(136)와, 제어부(135)가 차례로 구성되며, 상기 코어부(132) 및 히트싱크(136)는 공조케이스(110)의 내부에 삽입되어 배치되고, 상기 제어부(135)는 공조케이스(110)의 외부에 배치되도록 설치된다.The
상기 코어부(132)는, +터미널(미도시) 및 PTC소자(미도시)가 내장된 히팅튜브(132a)와, -터미널(미도시) 및 PTC소자(미도시)가 내장된 히팅튜브(132a)가 교대로 적층되고, 상기 각각의 히팅튜브(132a) 사이에는 방열핀(132b)이 개재되어 구성된다.The
따라서, 상기 제어부(135)를 통해 상기 각 히팅튜브(132a)의 +터미널과 -터미널에 전압이 공급되면, PTC소자가 발열하면서 각 히팅튜브(132a)가 뜨거워져 방열핀(132b)에 전열되고, 이때 상기 코어부(132)의 각 방열핀(132b)을 통과하는 공기가 가열되게 된다.Accordingly, when a voltage is supplied to the + terminal and the - terminal of each
상기 제어부(135)는, 상기 코어부(132)로 공급되는 전압을 가변 제어하여 코어부(132)의 발열량을 가변 제어하게 된다. 이때 상기 제어부(135)는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티를 제어하는 방식으로 전압을 가변 제어하는 것이 바람직하지만, 상기 코어부(132)를 다단 제어하는 릴레이(Relay) 제어 방식을 사용할 수도 있다.The
또한, 상기 제어부(135)는 상기 각 히팅튜브(132a)의 +터미널 및 -터미널에 전압을 공급하기 위한 전압공급소자(135a)를 구비하고 있다. 물론 전압공급소자(135a) 뿐만아니라 다양한 부품들이 내장되어 있다.In addition, the
상기 히트싱크(136)는, 상기 제어부(135)를 냉각하도록 상기 제어부(135)로부터 공조케이스(110)내로 일정길이 연장된다. 이때, 상기 히트싱크(136)는 상기 전기 가열식 히터(130)의 하우징(131) 내측으로 연장되어 배치된다.The
또한, 상기 공조케이스(110)내를 유동하는 공기가 상기 히트싱크(136)를 냉각할 수 있도록 상기 히트싱크(136)와 마주하는 하우징(131)의 측면에는 복수개의 관통홀(131a)이 형성되어 있다.A plurality of through
한편, 상기 히트싱크(136)는 상기 공조케이스(110)의 내부에서 상기 코어부(132)의 일측에 배치되고, 히트싱크(136)의 일단부는 상기 제어부(135)에서 열이 많이 발생하는 전압공급소자(135a)와 밀착되게 연결되는 것이 바람직하다. 물론 상기 전압공급소자(135a) 외에도 상기 제어부(135)를 구성하는 부품 중에서 열이 많이 발생하는 다른 부품에 연결될 수도 있다.The
그리고, 상기 공조케이스(110)에는 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)와 히트싱크(136) 중 히트싱크(136)를 통과한 공기를 인출하여 상기 송풍장치(120)측으로 바이패스하도록, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 히트싱크(136)의 하류측과 상기 송풍장치(120)를 연통시키는 바이패스 수단(140)이 구비된다.The
상기 바이패스 수단(140)은, 상기 공조케이스(110)의 내부에 형성됨과 아울러 입구(141a)는 상기 히트싱크(136)와 마주하도록 형성되고 출구(141b)는 상기 송풍장치(120)가 위치한 공조케이스(110)의 외측면에 관통되게 형성된 바이패스 통로(141)와, 상기 바이패스 통로(141)의 출구(141b)와 상기 송풍장치(120)를 연통되게 연결하는 바이패스 덕트(145)로 이루어진다.The bypass means 140 is formed inside the
여기서, 상기 바이패스 통로(141)는, 상기 공조케이스(110)내의 히트싱크(136) 하류측 통로와 코어부(132) 하류측 통로를 구획하는 구획벽(142)에 의해 형성된다.The
또한, 상기 바이패스 덕트(145)는, 상기 송풍장치(120)내의 공기유동방향으로 상기 송풍팬(122)의 상류측과 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 바이패스 덕트(145)의 입구(145a)는 상기 바이패스 통로(141)의 출구(141b)와 연결되고, 바이패스 덕트(145)의 출구(145b)는 상기 송풍장치(120)의 송풍팬(122) 상류측인 상기 인테이크 덕트(125)와 연통되게 연결된다.It is preferable that the
따라서, 상기 송풍팬(122)의 가동시, 상기 인테이크 덕트(125)의 내부에 발생하는 차압에 의해 상기 히트싱크(136)를 통과하는 공기를 바이패스 통로(141) 및 바이패스 덕트(145)를 통해 빨아들이게 된다. 상기 인테이크 덕트(125)내로 빨아들여진 공기는 송풍팬(122)에 의해 다시 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 송풍된다.The air passing through the
이와 같이, 본 발명은, 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)를 통과한 공기와 온도차가 발생하는 상기 히트싱크(136)를 통과한 공기를 바이패스 수단(140)을 통해 송풍장치(120)측으로 바이패스 시킴으로써, 상기 전기 가열식 히터(130)를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스(110)에서 토출되는 공기의 온도를 균일화하게 된다.As described above, according to the present invention, the air passing through the
또한, 상기 히트싱크(136)를 통과한 공기를 바이패스 하는 것은 상기 증발기(101)를 통과한 제습된 공기를 바이패스 하는 것이므로, 이처럼 상기 증발기(101)를 통과한 제습된 공기를 송풍장치(120)측으로 바이패스하여 다시 사용함으로 인해 증발기(101)의 냉각효율을 높일 수 있다.Bypassing the air that has passed through the
그리고, 상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 증발기(101)의 하류측에서 부터 전기 가열식 히터(130)의 하류측까지 공조케이스(110)내 통로를 좌,우(운전석,조수석방향)로 분할하는 분할벽(116)이 형성된다.In the
여기서, 상기 분할벽(116)은, 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132) 중앙에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다. Here, the
즉, 본 발명에서는 상기 공조케이스(110)의 내부를 유동하는 공기가 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)와 히트싱크(136)를 모두 통과하게 되는데, 이때 히트싱크(136)를 통과한 공기는 바이패스 수단(140)을 통해 송풍장치(120)측으로 다시 바이패스 되므로, 실질적으로 상기 코어부(132)를 통과한 공기만 공조케이스(110)의 공기토출구를 통해 토출된다.That is, in the present invention, the air flowing inside the
따라서, 상기 분할벽(116)을 코어부(132)의 중앙에 위치하도록 형성해야 운전석과 조수석으로 균일한 풍량이 공급될 수 있는 것이다.Therefore, the
한편, 상기 공조케이스(110)의 내부를 좌,우로 분할하는 분할벽(116)을 형성하게 되면, 상기 분할벽(116)을 기준으로 좌,우측에 설치된 모드도어(115)를 각각 독립제어하여 운전석과 조수석의 공조모드를 독립제어할 수 있고, 아울러 운전석과 조수석측으로 토출되는 공기의 풍량이나 온도를 독립적으로 제어할 수 있다.If the
그리고, 본 발명은, 상기 증발기(101)와 함께 에어컨사이클을 구성하는 전동압축기와 상기 전기 가열식 히터(130)를 각각 독립적으로 제어하게 되는데, 이때 상기 전기 가열식 히터(130)와 전동압축기의 출력을 각각 제어함으로써 상기 공조케이스(110)에서 토출되는 공기의 온도를 조절할 수 있다.
In the present invention, the electric compressor and the
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the
가. 난방모드(도 6)end. Heating mode (Figure 6)
난방모드시에는 상기 전기 가열식 히터(130)가 온(ON) 되고, 상기 증발기(101)는 오프(OFF) 된다. 즉, 상기 증발기(101)를 작동시키기 위한 전동압축기가 오프(OFF) 되어 에어컨사이클이 정지되는 것이다.In the heating mode, the
따라서, 상기 송풍팬(122)의 가동시, 상기 인테이크 덕트(125)의 내부와 외부간에 발생하는 차압에 의해 상기 내,외기유입구(125a)를 통해 내기 또는 외기가 흡입되고, 흡입된 공기는 인렛링에 안내되어 송풍팬(122)의 내측으로 유입된 후, 송풍팬(122)의 반경방향으로 토출되며, 이 토출된 공기는 스크롤케이스(121)를 따라 유동한 후 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된다.Accordingly, when the blowing
상기 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된 공기는 상기 증발기(101)를 통과한 후 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)와 히트싱크(136)를 모두 통과하게 된다.The air supplied to the
이 과정에서, 상기 코어부(132)를 통과하는 공기는 가열되고, 상기 히트싱크(136)를 통과하는 공기는 히트싱크(136)를 냉각하여 상기 제어부(135)의 부품(전압공급소자(135a) 등)들을 냉각하게 된다.The air passing through the
계속해서, 상기 코어부(132)를 통과한 가열된 공기는 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 난방이 수행된다.Subsequently, the heated air that has passed through the
또한, 상기 히트싱크(136)를 통과한 공기는 상기 바이패스 통로(141) 및 바이패스 덕트(145)를 통해 송풍장치(120)측으로 바이패스 된 후, 공조케이스(110)로 재공급된다.
The air passing through the
나. 냉방모드(도 7)I. 7)
냉방모드시에는 상기 전기 가열식 히터(130)가 오프(OFF) 되고, 상기 증발기(101)는 온(ON) 된다. 즉, 상기 증발기(101)를 작동시키기 위한 전동압축기가 온(ON) 되어 에어컨사이클이 작동하게 되는 것이다.In the cooling mode, the
따라서, 상기 송풍팬(122)의 가동시, 상기 인테이크 덕트(125)의 내부와 외부간에 발생하는 차압에 의해 상기 내,외기유입구(125a)를 통해 내기 또는 외기가 흡입되고, 흡입된 공기는 인렛링에 안내되어 송풍팬(122)의 내측으로 유입된 후, 송풍팬(122)의 반경방향으로 토출되며, 이 토출된 공기는 스크롤케이스(121)를 따라 유동한 후 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된다.Accordingly, when the blowing
상기 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된 공기는 상기 증발기(101)를 통과하게 되는데, 이때 상기 증발기(101)의 내부를 유동하는 차가운 냉매와 열교환되어 냉각된다.The air supplied to the
이후, 상기 증발기(101)를 통과하면서 냉각된 공기는 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)와 히트싱크(136)를 모두 통과하게 된다.Thereafter, the cooled air passing through the evaporator 101 passes through both the
계속해서, 상기 코어부(132)를 통과한 냉각된 공기는 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.Subsequently, the cooled air that has passed through the
또한, 상기 히트싱크(136)를 통과한 공기는 상기 바이패스 통로(141) 및 바이패스 덕트(145)를 통해 송풍장치(120)측으로 바이패스 된 후, 공조케이스(110)로 재공급된다.
The air passing through the
다. 믹싱모드(도 8)All. Mixing mode (Figure 8)
믹싱모드시에는 상기 전기 가열식 히터(130)가 온(ON) 되고, 상기 증발기(101)도 온(ON) 된다. 즉, 전기 가열식 히터(130)가 온(ON) 됨과 동시에 상기 증발기(101)를 작동시키기 위한 전동압축기도 온(ON) 되어 에어컨사이클이 함께 작동하게 되는 것이다.In the mixing mode, the
이때, 상기 공조장치(100)의 마이컴(미도시)은 탑승자가 설정한 온도에 따라 상기 전기 가열식 히터(130)와 전동압축기의 출력을 각각 적절히 조절하게 된다.At this time, the microcomputer (not shown) of the
따라서, 상기 송풍팬(122)의 가동시, 상기 인테이크 덕트(125)의 내부와 외부간에 발생하는 차압에 의해 상기 내,외기유입구(125a)를 통해 내기 또는 외기가 흡입되고, 흡입된 공기는 인렛링에 안내되어 송풍팬(122)의 내측으로 유입된 후, 송풍팬(122)의 반경방향으로 토출되며, 이 토출된 공기는 스크롤케이스(121)를 따라 유동한 후 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된다.Accordingly, when the blowing
상기 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공급된 공기는 상기 증발기(101)를 통과하면서 적정온도로 냉각된 후, 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132)를 통과하면서 적정온도로 가열되는 과정을 통해 탑승자가 설정한 온도의 공기로 바뀌게 된다.The air supplied to the
계속해서, 상기 탑승자가 설정한 온도로 바뀐 공기는 공조모드(벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹스 모드, 디프로스트 모드)에 따라 개방된 공기토출구로 토출되어 차량 실내의 각 부분으로 공급됨으로써, 차량 실내를 탑승자가 설정한 온도로 조절하게 된다.Subsequently, the air changed to the temperature set by the occupant is discharged to the open air discharge port according to the air conditioning mode (vent mode, bievel mode, floor mode, mix mode, and defrost mode) , The inside of the vehicle is adjusted to the temperature set by the occupant.
한편, 상기 전기 가열식 히터(130)의 히트싱크(136)를 통과하는 공기는 히트싱크(136)를 냉각하여 상기 제어부(135)의 부품(전압공급소자(135a) 등)들을 냉각한 후, 상기 바이패스 통로(141) 및 바이패스 덕트(145)를 통해 송풍장치(120)측으로 바이패스 된 후, 공조케이스(110)로 재공급된다.Meanwhile, the air passing through the
100: 공조장치 101: 증발기
110: 공조케이스 111: 입구
112, 디프로스트벤트 113: 페이스벤트
114: 플로어벤트 115: 모드도어
116: 분할벽 120: 송풍장치
121: 스크롤케이스 122: 송풍팬
125: 인테이크 덕트 130: 전기 가열식 히터
131: 하우징 132: 코어부
135: 제어부 136: 히트싱크
140: 바이패스 수단 141: 바이패스 통로
142: 구획벽 145: 바이패스 덕트100: air conditioner 101: evaporator
110: air conditioning case 111: entrance
112, De-Frost Vents 113: Face Vents
114: Floor Vents 115: Mode Door
116: partition wall 120: blower
121: scroll case 122: blowing fan
125: intake duct 130: electric heater
131: housing 132: core part
135: control unit 136: heat sink
140: Bypass means 141: Bypass passage
142: compartment wall 145: bypass duct
Claims (8)
상기 공조케이스(110)의 입구(111)측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(122)을 구비한 송풍장치(120)와,
상기 공조케이스(110)의 내부에 삽입 설치되어 공조케이스(110)내를 유동하는 공기를 가열하는 코어부(132) 및 상기 코어부(132)로 공급되는 전압을 제어하는 제어부(135)를 냉각하도록 상기 제어부(135)로부터 공조케이스(110)내로 연장되는 히트싱크(136)를 구비한 전기 가열식 히터(130)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 공조케이스(110)에는 상기 히트싱크(136)를 통과한 공기를 인출하여 상기 송풍장치(120)측으로 바이패스하도록, 상기 공조케이스(110)내의 공기유동방향으로 상기 히트싱크(136)의 하류측과 상기 송풍장치(120)를 연통시키는 바이패스 수단(140)이 구비되어,
상기 전기 가열식 히터(130)를 통과한 공기의 좌,우 온도차를 줄여 상기 공조케이스(110)에서 토출되는 공기의 온도를 균일화 하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.At least an air conditioning case 110 in which the evaporator 101 is built,
An air blowing device 120 having a blowing fan 122 for blowing air to the inlet 111 side of the air conditioning case 110,
A core portion 132 inserted in the air conditioning case 110 to heat air flowing in the air conditioning case 110 and a control portion 135 for controlling a voltage supplied to the core portion 132 are cooled And an electric heater (130) having a heat sink (136) extending from the control unit (135) to the air conditioning case (110)
The air conditioning case 110 is connected to the air conditioning case 110 at a position downstream of the heat sink 136 in the direction of air flow in the air conditioning case 110 so as to draw air passing through the heat sink 136, And a bypass means (140) for communicating the fan unit (120)
Wherein the temperature difference between the left and right sides of the air passing through the electric heater (130) is reduced to equalize the temperature of air discharged from the air conditioning case (110).
상기 바이패스 수단(140)은,
상기 공조케이스(110)의 내부에 형성됨과 아울러 입구(141a)는 상기 히트싱크(136)와 마주하도록 형성되고 출구(141b)는 상기 공조케이스(110)의 외측면에 관통되게 형성된 바이패스 통로(141)와,
상기 바이패스 통로(141)의 출구(141b)와 상기 송풍장치(120)를 연통되게 연결하는 바이패스 덕트(145)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method according to claim 1,
The bypass means (140)
The inlet 141a is formed to face the heat sink 136 and the outlet 141b is formed in a bypass passage formed through the outer surface of the air conditioner case 110 141,
And a bypass duct (145) for connecting the outlet (141b) of the bypass passage (141) and the blower unit (120) so as to communicate with each other.
상기 바이패스 덕트(145)는, 상기 송풍장치(120)내의 공기유동방향으로 상기 송풍팬(122)의 상류측과 연통되게 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.3. The method of claim 2,
Wherein the bypass duct (145) is connected to an upstream side of the blowing fan (122) in a direction of air flow in the blowing device (120).
상기 바이패스 통로(141)는, 상기 공조케이스(110)내의 히트싱크(136) 하류측 통로와 코어부(132) 하류측 통로를 구획하는 구획벽(142)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.3. The method of claim 2,
Wherein the bypass passage is formed by a partition wall defining a passage on the downstream side of the heat sink in the air conditioning case and a passage on the downstream side of the core portion. Device.
상기 전기 가열식 히터(130)의 제어부(135)는, 상기 코어부(132)로 공급되는 전압을 가변 제어하여 코어부(132)의 발열량을 가변 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit (135) of the electric heater (130) is configured to variably control the voltage supplied to the core unit (132) to variably control the calorific value of the core unit (132).
상기 전기 가열식 히터(130)는, 상기 공조케이스(110)내의 증발기(101) 하류측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method according to claim 1,
Wherein the electric heater (130) is installed on the downstream side of the evaporator (101) in the air conditioning case (110).
상기 공조케이스(110)의 내부에는 상기 증발기(101)의 하류측에서 부터 전기 가열식 히터(130)의 하류측까지 공조케이스(110)내 통로를 좌,우로 분할하는 분할벽(116)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method according to claim 6,
The partition wall 116 dividing the passage in the air conditioning case 110 from the downstream side of the evaporator 101 to the downstream side of the electric heater 130 is formed in the air conditioning case 110 Wherein the air conditioner comprises:
상기 분할벽(116)은, 상기 전기 가열식 히터(130)의 코어부(132) 중앙에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.8. The method of claim 7,
Wherein the partition wall (116) is formed at a center of the core portion (132) of the electric heater (130).
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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