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KR20240078887A - 차량용 공조장치 - Google Patents

차량용 공조장치 Download PDF

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KR20240078887A
KR20240078887A KR1020220161539A KR20220161539A KR20240078887A KR 20240078887 A KR20240078887 A KR 20240078887A KR 1020220161539 A KR1020220161539 A KR 1020220161539A KR 20220161539 A KR20220161539 A KR 20220161539A KR 20240078887 A KR20240078887 A KR 20240078887A
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KR
South Korea
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air
deep
air conditioning
flow path
vent
Prior art date
Application number
KR1020220161539A
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English (en)
Inventor
이승호
이상기
김현석
권대복
김용식
박대근
성창훈
김응영
이윤형
김명회
Original Assignee
현대자동차주식회사
한온시스템 주식회사
기아 주식회사
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Publication date
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Priority to KR1020220161539A priority Critical patent/KR20240078887A/ko
Priority to US18/511,622 priority patent/US20240174045A1/en
Priority to DE102023211736.3A priority patent/DE102023211736A1/de
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Abstract

플로어모드 또는 믹스모드 시 온풍이 디프로스트벤트로 바로 토출되지 않도록 구조를 개선한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 디프로스트벤트는: 난방용 열교환기를 통과한 공기가 바로 토출되도록 하는 제1 디프유로; 및 냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기를 통과한 공기가 혼합되어 토출되도록 하는 제2 디프유로를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉방과 난방을 수행하는 열교환기들이 가로로(Horizontal) 눕혀진 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다. 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 환기한다.
다양한 종류의 차량용 공조장치 중 열교환기들을 수평 방향인 가로로 눕혀지도록 설치한 슬림형 공조장치가 있다. 도 1은 종래의 열교환기 수평배치 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 차량용 공조장치는 하측에 공기유입구(23)가 형성된 공조케이스(10)와, 냉방용 열교환기인 증발기(11)와, 난방용 열교환기인 실내컨덴서(13)를 포함한다. 증발기(11)와 실내컨덴서(13)는 공조케이스(10) 내부에 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다. 공기 유동 방향으로 실내컨덴서(13)의 하류에는 PTC히터 등이 전열히터(14)가 구비된다.
열교환기들인 증발기(11), 실내컨덴서(13), 전열히터(14)는 모두 수평 방향인 가로로(Horizontal) 눕혀져 배치된다. 즉, 공기는 공조케이스(10) 하측의 공기유입구(23)로 유입되어 하부에서 상부로 흐르며, 하부에서부터 증발기(11), 실내컨덴서(13), 전열히터(14)가 순차로 배치된다. 증발기(11)와 실내컨덴서(13) 사이에는 템프도어(12)가 구비된다.
템프도어(12)는 실내컨덴서(13)를 통과하는 온풍통로와 실내컨덴서(13)를 바이패스하는 냉풍통로의 개도를 조절함으로써 차량 실내의 온도를 조절한다. 공조케이스(10)에는 복수의 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 디프로스트벤트(20), 페이스벤트(19), 플로어벤트(18) 및 후석용벤트(24)를 구비한다. 디프로스트벤트(20), 페이스벤트(19), 플로어벤트(18)는 차량 전석으로 바람을 토출하며, 후석용벤트(24)는 콘솔, B-pillar, 후석플로어벤트 등을 포함한다.
또한, 공조케이스(10) 내에는 공기토출구의 개도를 조절하는 복수의 도어가 구비된다. 즉, 공조케이스(10) 내에는 디프로스트벤트(20)의 개도를 조절하는 디프도어(17)와, 페이스벤트(19)의 개도를 조절하는 벤트도어(16)와, 플로어벤트(18)의 개도를 조절하는 플로어도어(15)와, 후석용벤트(24)의 개도를 조절하는 후석용도어(21,22)가 구비된다.
도 2를 더 참조하면, 플로어모드 또는 믹스모드와 같이 디프로스트벤트(20)와 플로어벤트(18)가 모두 개방된 모드의 경우, 디프로스트벤트(20)에서 나오는 뜨거운 공기가 탑승자 얼굴에 불어 불만을 느낀다. 이는, 수평 배치 열교환기 구조에 의해 디프로스트벤트(20) 토출구가 난방용 열교환기 바로 위에 배치되기 때문이다. 또한, 뜨거운 바람이 디프로스트벤트(20)를 통해 바로 실내로 토출되어, 플로어벤트(18) 쪽 온도가 디프로스트벤트(20) 쪽 온도보다 높아야 하는 기준을 만족하기 어렵게 된다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 플로어모드 또는 믹스모드 시 온풍이 디프로스트벤트로 바로 토출되지 않도록 구조를 개선한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서, 상기 디프로스트벤트는: 난방용 열교환기를 통과한 공기가 바로 토출되도록 하는 제1 디프유로; 및 냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기를 통과한 공기가 혼합되어 토출되도록 하는 제2 디프유로를 구비한다.
상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고, 상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 갖는다.
난방용 열교환기를 통과한 온풍이 상기 제2 디프유로를 통해 바로 토출되는 것을 방지하는 디프토출구분리부를 구비한다.
상기 디프토출구분리부는 상기 제1 디프유로와 제2 디프유로 사이를 구획하는 격벽을 구비한다.
상기 디프토출구분리부는 상기 격벽에서 연장되어 제2 디프유로를 막도록 형성된 온풍가이드배플을 구비한다.
상기 제1 디프유로, 제2 디프유로 및 페이스벤트는 차량 전방에서 후방을 향해 순차로 배치되고, 상기 격벽은 상하 방향으로 연장되며, 상기 온풍가이드배플은 격벽의 하단에서 페이스벤트를 향해 연장 형성된다.
상기 디프로스트벤트 입구에 슬라이딩 가능하게 연결되어 제1 디프유로와 제2 디프유로의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하며, 상기 디프도어는 제2 디프유로, 제1 디프유로 순서로 개방된다.
상기 격벽은 디프도어가 개방되는 쪽으로 디프로스트벤트 토출을 일부만 사용하는 공조모드에서의 최대 개방 위치에 형성된다.
상기 제1 디프유로의 개도를 조절하는 제1 디프도어와 상기 제2 디프유로의 개도를 조절하는 제2 디프도어를 구비한다.
상기 온풍가이드배플은 차량 전후 방향으로 제2 디프유로의 길이보다 더 길에 연장 형성되어 제2 디프유로 개구부에서 공조케이스 내측이 가려진다.
공기를 페이스벤트로 토출하는 벤트모드 또는 공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 모두 토출하는 바이레벨모드 시, 상기 제1 디프유로 및 제2 디프유로는 모두 폐쇄된다.
공기를 디프로스트벤트로 토출하는 디프모드 시, 상기 제1 디프유로 및 제2 디프유로는 모두 개방된다.
공기를 디프로스트벤트와 플로어벤트로 모두 토출하는 플로어모드 또는 믹스모드 시, 상기 제1 디프유로는 폐쇄되고 상기 제2 디프유로는 개방된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 온풍이 냉풍과 원활히 섞일 수 있도록 디프로스트 토출구를 분할 구성하고 격벽 및 온풍가이드배플을 형성하여 상하 온도차이를 개선할 수 있다. 결국, 상하 온도차이를 개선하게 되면 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지하여 실내 쾌적성을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 열교환기 수평배치 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고,
도 2는 도 1의 작동 예를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 측단면도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 확대 도시한 단면도이며,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디프로스트벤트가 일부 개방된 상태에서 공기 흐름을 나타낸 것이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디프로스트벤트가 완전히 개방된 상태에서 공기 흐름을 나타낸 것이며,
도 9 및 도 10은 도 3의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 도시한 측단면도이고,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 벤트모드를 도시한 것이며,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 바이레벨모드를 도시한 것이고,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 플로어모드 또는 믹스모드를 도시한 것이며,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 디프모드를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 열교환기 수평배치 타입으로 이루어지는 슬림형 공조장치로서 상하 방향으로 비교적 얇은 폭으로 이루어진다. 차량용 공조장치는 공조케이스(110)와, 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기와, 디프토출구분리부를 포함하여 이루어진다. 이하의 설명에서 도 3의 좌우 방향이 차량 전후 방향이다.
공조케이스(110)는 내부에 공기유로가 형성되며, 상하 방향으로 폭이 좁은 슬림형 타입으로 이루어진다. 공조케이스(110)에는 공기유입구(123)와 복수개의 공기토출구가 형성된다. 공조케이스(110)의 공기유입구(123)에는 공기를 공조케이스(110) 내부로 송풍하기 위한 블로어유닛이 연결된다. 블로어유닛은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하여 공조케이스(110) 내부로 송풍한다.
또한, 공조케이스(110)의 공기유입구(123)는 냉방용 열교환기의 하측에 형성되어 공기가 하부에서 상부로 흐르도록 이루어진다. 공조케이스(110)의 공기토출구는 차량 전석으로 공기를 토출하기 위한 전석공기토출구와 차량 후석으로 공기를 토출하기 위한 후석공기토출구로 이루어진다. 전석공기토출구는 디프로스트벤트(120), 페이스벤트(119), 플로어벤트(118)를 구비하며, 후석공기토출구는 후석용벤트(124)를 구비한다.
디프로스트벤트(120)는 차량 창 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이고, 페이스벤트(119)는 차량 전석의 탑승자 얼굴 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이며, 플로어벤트(118)는 차량 전석의 탑승자 발 쪽으로 공기를 송풍하기 위한 것이다. 그리고, 후석용벤트(124)는 차량의 콘솔(Console), B-pillar, 후석플로어벤트 등을 포함한다.
아울러, 공조케이스(110) 내에는 공기토출구의 개도를 조절하는 복수의 도어가 구비된다. 즉, 공조케이스(110) 내에는 디프로스트벤트(120)의 개도를 조절하는 디프도어(117)와, 페이스벤트(119)의 개도를 조절하는 벤트도어(116)와, 플로어벤트(118)의 개도를 조절하는 플로어도어(115)와, 후석용벤트(124)의 개도를 조절하는 후석풍량도어(121)가 구비된다.
냉방용 열교환기는 증발기(111)로 구성되며, 난방용 열교환기는 실내컨덴서(113)로 구성된다. 공기 유동 방향으로 실내컨덴서(113)의 하류에는 PTC히터 등이 전열히터(114)가 구비된다. 증발기(111)와 실내컨덴서(113)는 압축기, 팽창밸브 등을 연결하는 냉매순환라인에 구비되어, 냉매의 상태변화에 따라 냉각수단 또는 발열수단으로 작용한다. 즉, 증발기(111)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환하여 공기를 냉각시키고, 실내컨덴서(113)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환하여 공기를 가열시킨다.
증발기(111)와 실내컨덴서(113)는 공조케이스(110)의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비된다. 이 경우, 열교환기들인 증발기(111), 실내컨덴서(113), 전열히터(114)는 모두 수평 방향인 가로로(Horizontal) 눕혀져 배치된다. 즉, 공조케이스(110)의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 한다. 아울러, 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 갖는다.
이와 같이, 열교환기들은 지면에 대해 수평하게 또는 수평에 가깝게 일정각도 경사지게 배치된다. 즉, 공기는 공조케이스(110) 하측의 공기유입구(123)로 유입되어 하부에서 상부로 흐르며, 하부에서부터 증발기(111), 실내컨덴서(113), 전열히터(114)가 순차로 배치된다.
증발기(111)와 실내컨덴서(113) 사이에는 템프도어(112)가 구비된다. 템프도어(112)는 실내컨덴서(113)를 통과하는 온풍통로와 실내컨덴서(113)를 바이패스하는 냉풍통로의 개도를 조절함으로써 차량 실내의 온도를 조절한다. 즉, 템프도어(112)의 위치에 따라 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과하는 공기와 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 바이패스하는 공기의 양을 조절한다. 또한, 공조케이스(110) 내에는 증발기(111)와 실내컨덴서(113) 사이에 배치되어 후석공기토출구로 흐르는 공기의 온도를 조절하는 후석용템프도어(210)가 구비된다.
템프도어(112)는 판형 도어로 이루어져 공조케이스(110) 내에서 가로 방향으로 슬라이딩함에 따라 냉풍통로와 온풍통로 간의 개도를 조절한다. 슬라이딩 타입의 템프도어(112)는 공조케이스(110)의 상하폭을 슬림하게 하는데 큰 도움을 준다. 또한, 공조케이스(110)의 내부에는 차량 폭 방향으로 좌우를 구획하는 세퍼레이터가 구비되어, 차량 전방의 운전석과 조수석의 좌우 독립 공조를 수행하게 된다.
한편, 후석공기토출구는 전석공기토출구의 전방에 배치된다. 즉, 후석공기토출구인 후석용벤트(124)는 공조케이스(110)의 전방 측에 배치되고, 전석공기토출구인 디프로스트벤트(120), 페이스벤트(119), 플로어벤트(118)는 모두 후석용벤트(124)보다 후방에 배치된다. 공조케이스(110)의 상단측에 디프로스트벤트(120) 및 페이스벤트(119)가 형성되고, 공조케이스(110)의 양측면에 플로어벤트(118)가 형성된다. 아울러, 디프로스트벤트(120)는 페이스벤트(119)보다 전방에 배치된다.
디프로스트벤트(120)는 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)를 구비한다. 제1 디프유로(191)는 공기 유동 방향으로 상류측 열교환기(난방용 열교환기)를 통과한 공기를 바로 실내로 토출되도록 한다. 아울러, 제2 디프유로(192)는 복수의 열교환기(냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기)를 통과한 공기가 혼합된 후 실내로 토출되도록 한다.
즉, 제1 디프유로(191)는 증발기(111)와 실내컨덴서(113)를 모두 통과한 온풍이 토출되는 유로이다. 아울러, 제2 디프유로(192)는 증발기(111)와 실내컨덴서(113)를 모두 통과한 온풍과 증발기(111)를 통과하고 실내컨덴서(113)를 바이패스한 냉풍이 혼합되어 토출되는 유로이다. 상기 공기 유동 방향으로 상류측 열교환기는 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)이고, 상기 복수의 열교환기는 증발기(111)와 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)이다. 또한, 디프로스트벤트(120)는 난방용 열교환기와 마주하는 공조케이스(110) 위치 내에 형성되거나, 또는 중첩되게 형성된다. 즉, 전열히터(114)는 디프로스트벤트(120) 토출구와 마주보고 배치된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 디프토출구분리부(300)를 구비한다. 디프토출구분리부(300)는 난방용 열교환기를 통과한 온풍이 제2 디프유로(192)를 통해 바로 토출되는 것을 방지하는 기능을 한다. 디프토출구분리부(300)는 격벽(310) 및 온풍가이드배플(320)을 구비한다. 한편, 제1 디프유로(191), 제2 디프유로(192) 및 페이스벤트(119)는 차량 전방에서 후방을 향해 순차로 배치된다.
격벽(310)은 공조케이스(110) 내에서 상하 방향으로 연장 형성되어, 제1 디프유로(191)와 제2 디프유로(192) 사이를 구획한다. 격벽(310)의 상단은 디프로스트벤트(120)가 형성된 공조케이스(110)의 상부쪽에 위치한다. 격벽(310)은 차량 폭 방향으로 공조케이스(110) 내측 전체에 걸쳐 연장 형성될 수 있다.
온풍가이드배플(320)은 격벽(310)에서 연장되어, 제2 디프유로(192)를 막도록 형성된다. 즉, 온풍가이드배플(320)은 격벽(310)의 하단에서 페이스벤트(119)를 향해 대략 수평으로 연장 형성된다. 격벽(310) 및 온풍가이드배플(320)로 구성되는 디프토출구분리부(300)는 측단면도 상에서 대략 "L"자 형상으로 이루어진다.
한편, 디프도어(117)는 공조케이스(110) 내에서 디프로스트벤트(120) 입구에 슬라이딩 가능하게 연결되어, 제1 디프유로(191)와 제2 디프유로(192)의 개도를 조절한다. 이 경우, 디프도어(117)는 제2 디프유로(192), 제1 디프유로(191) 순서로 개방된다. 즉, 디프도어(117)는 구동기어(201)에 치합되며, 동력원에 의해 구동기어(201)가 회전되면 슬라이딩 작동되어 디프로스트벤트(120)를 개폐한다.
도 5를 더 참조하면, 온풍가이드배플(320)은 차량 전후 방향으로 제2 디프유로(192)의 길이보다 더 길에 연장 형성되어, 제2 디프유로(192) 개구부에서 공조케이스(110) 내측이 가려진다. 즉, 온풍가이드배플(320)의 연장 길이(d2)는 제2 디프유로(192)의 전후 길이(d1)보다 길게 형성되어, 제2 디프유로(192) 개구부에서 공조케이스(110)를 바라볼 때 공조케이스(110) 내측이 안보이게 된다.
디프도어(117)가 제1 디프유로(191)를 폐쇄하고 제2 디프유로(192)만 개방한 상태인 경우, 난방용 열교환기를 통과한 온풍은 디프도어(117)에 막혀 제1 디프유로(191)로 토출되지 못하고 온풍가이드배플(320)에 의해 페이스벤트(119)가 위치한 후방쪽으로 안내된다. 후방으로 안내된 온풍은 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스한 냉풍과 만나 혼합된 후 제2 디프유로(192)를 통해 차량 실내로 토출된다. 냉풍과 온풍 간의 믹싱존(Mixing Zone)은 도 5의 점선으로 표시된 부분에서 형성된다.
도 6을 더 참조하면, 플로어벤트(118)로 공기를 토출하고 일부 공기를 디프로스트벤트(120)로 토출하는 플로어모드 시, 디프도어(117)는 제2 디프유로(192)의 일부만 개방한다. 플로어모드에서도 도 5에 도시된 것처럼 동일한 공기 흐름이 일어난다. 즉, 난방용 열교환기를 통과한 온풍은 디프도어(117)에 막혀 제1 디프유로(191)로 토출되지 못하고 온풍가이드배플(320)에 의해 페이스벤트(119)가 위치한 후방쪽으로 안내된다. 후방으로 안내된 온풍은 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스한 냉풍과 만나 혼합된 후 제2 디프유로(192)를 통해 차량 실내로 토출된다.
도 7을 더 참조하면, 플로어벤트(118)로 공기를 토출하고 일부 공기를 디프로스트벤트(120)로 토출하는 믹스모드 시, 디프도어(117)는 제2 디프유로(192)의 최대치를 개방한다. 즉, 격벽(310)은 디프도어(117)가 개방되는 쪽으로 디프로스트벤트(120) 토출을 일부만 사용하는 공조모드에서의 최대 개방 위치에 형성된다. 이와 같이, 믹스모드 시 디프도어(117)의 오프닝 기준으로 격벽 위치를 선정한다.
믹스모드에서도 도 6에 도시된 것처럼 동일한 공기 흐름이 일어난다. 즉, 난방용 열교환기를 통과한 온풍은 디프도어(117)에 막혀 제1 디프유로(191)로 토출되지 못하고 온풍가이드배플(320)에 의해 페이스벤트(119)가 위치한 후방쪽으로 안내된다. 후방으로 안내된 온풍은 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스한 냉풍과 만나 혼합된 후 제2 디프유로(192)를 통해 차량 실내로 토출된다.
도 8을 더 참조하면, 디프로스트벤트(120)로 공기를 토출하는 디프모드 시, 디프도어(117)는 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)를 모두 개방한다. 난방용 열교환기를 통과한 온풍 중 일부는 제1 디프유로(191)로 토출된다. 한편, 난방용 열교환기를 통과한 온풍 중 다른 일부는 온풍가이드배플(320)에 의해 페이스벤트(119)가 위치한 후방쪽으로 안내된다. 후방으로 안내된 온풍은 냉방용 열교환기를 통과하고 난방용 열교환기를 바이패스한 냉풍과 만나 혼합된 후 제2 디프유로(192)를 통해 차량 실내로 토출된다.
한편, 도 9 및 도 10은 도 3의 변형 예에 따른 차량용 공조장치의 일부를 도시한 측단면도이다. 도 9 및 도 10을 더 참조하면, 디프도어는 제1 디프도어(187) 및 제2 디프도어(188)를 구비한다. 제1 디프도어(187)는 제1 디프유로(191)의 개도를 조절하며, 제2 디프도어(188)는 제2 디프유로(192)의 개도를 조절한다. 제1 디프도어(187) 및 제2 디프도어(188)는 각각 독립적으로 회전 제어되어 각 공조모드별로 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)를 개별 제어한다.
도 11을 더 참조하면, 벤트모드 시, 디프로스트벤트(120)는 폐쇄되고, 페이스벤트(119)는 개방되며, 플로어벤트(115)는 폐쇄된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍과 증발기(111)를 통과한 냉풍은 혼합된 후 페이스벤트(119)로 토출된다. 이 경우, 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)는 모두 폐쇄된다.
도 12를 더 참조하면, 바이레벨모드 시, 디프로스트벤트(120)는 폐쇄되고, 페이스벤트(119)는 개방되며, 플로어벤트(115)는 개방된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍과 증발기(111)를 통과한 냉풍은 혼합된 후 일부는 페이스벤트(119)로 토출되며, 다른 일부는 플로어벤트(115)로 토출된다. 이 경우, 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)는 모두 폐쇄된다.
도 13을 더 참조하면, 플로어모드 또는 믹스모드 시, 디프로스트벤트(120)는 개방되고, 페이스벤트(119)는 폐쇄되며, 플로어벤트(115)는 개방된다. 이 경우, 제1 디프유로(191)는 폐쇄되고 제2 디프유로(192)는 개방된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍은 온풍가이드배플(320)에 의해 후방으로 안내되며 증발기(111)를 통과한 냉풍과 혼합된 후 일부는 제2 디프유로(119)로 토출된다. 또한, 다른 일부는 플로어벤트(115)로 토출된다.
도 14를 더 참조하면, 디프모드 시, 디프로스트벤트(120)는 개방되고, 페이스벤트(119)는 폐쇄되며, 플로어벤트(115)는 폐쇄된다. 이 경우, 제1 디프유로(191) 및 제2 디프유로(192)는 모두 개방된다. 실내컨덴서(113) 및 전열히터(114)를 통과한 온풍 중 일부는 제1 디프유로(191)로 토출된다. 다른 일부는 온풍가이드배플(320)에 의해 후방으로 안내되며 증발기(111)를 통과한 냉풍과 혼합된 후 일부는 제2 디프유로(119)로 토출된다.
정리하면, 플로어모드 또는 믹스모드 등 디프로스트벤트 토출구 일부만 사용하는 공조모드에서, 열교환기 수평배치 공조장치의 구조상의 이유로 디프로스트벤트로 온풍이 쉽게 빠져나가는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 온풍이 냉풍과 원활히 섞일 수 있도록 디프로스트 토출구를 분할 구성하고 격벽 및 온풍가이드배플을 형성하여 상하 온도차이를 개선할 수 있다. 결국, 상하 온도차이를 개선하게 되면 탑승자의 머리가 뜨거운 상황을 방지하여 실내 쾌적성을 높일 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 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.
110: 공조케이스 111: 증발기
112: 템프도어 113: 실내컨덴서
114: 전열히터 115: 플로어도어
116: 벤트도어 117: 디프도어
118: 플로어벤트 119: 페이스벤트
120: 디프로스트벤트 121: 후석풍량도어
123: 공기유입구 124: 후석용벤트
187: 제1 디프도어 188: 제2 디프도어
191: 제1 디프유로 192: 제2 디프유로
210: 후석용템프도어
300: 디프토출구분리부 310: 격벽
320: 온풍가이드배플

Claims (14)

  1. 내부에 공기유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 공기유로에 공기 유동 방향으로 순차로 구비되는 냉방용 열교환기 및 난방용 열교환기를 포함하며, 상기 공조케이스에 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트가 형성된 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 디프로스트벤트는:
    난방용 열교환기를 통과한 공기가 바로 토출되도록 하는 제1 디프유로; 및
    냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기를 통과한 공기가 혼합되어 토출되도록 하는 제2 디프유로를 구비하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 공조케이스의 내부유로는, 지면에 대해 상하 방향으로 형성되어, 공기 흐름 경로를 중력방향 하부로부터 상부를 향하게 하고,
    상기 내부유로상의 냉,난방용 열교환기들은, 중력방향 하부에서 상부로의 공기흐름 경로에 대응하여 중력방향 하부에서 상부를 향해 순차적으로 배열되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    난방용 열교환기를 통과한 온풍이 상기 제2 디프유로를 통해 바로 토출되는 것을 방지하는 디프토출구분리부를 구비하는 차량용 공조장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 디프토출구분리부는 상기 제1 디프유로와 제2 디프유로 사이를 구획하는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 디프토출구분리부는 상기 격벽에서 연장되어 제2 디프유로를 막도록 형성된 온풍가이드배플을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 디프유로, 제2 디프유로 및 페이스벤트는 차량 전방에서 후방을 향해 순차로 배치되고,
    상기 격벽은 상하 방향으로 연장되며, 상기 온풍가이드배플은 격벽의 하단에서 페이스벤트를 향해 연장 형성되는 차량용 공조장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 디프로스트벤트 입구에 슬라이딩 가능하게 연결되어 제1 디프유로와 제2 디프유로의 개도를 조절하는 디프도어를 구비하며,
    상기 디프도어는 제2 디프유로, 제1 디프유로 순서로 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 격벽은 디프도어가 개방되는 쪽으로 디프로스트벤트 토출을 일부만 사용하는 공조모드에서의 최대 개방 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 디프유로의 개도를 조절하는 제1 디프도어와 상기 제2 디프유로의 개도를 조절하는 제2 디프도어를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 온풍가이드배플은 차량 전후 방향으로 제2 디프유로의 길이보다 더 길에 연장 형성되어 제2 디프유로 개구부에서 공조케이스 내측이 가려지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제3 항에 있어서,
    공기를 페이스벤트로 토출하는 벤트모드 또는 공기를 페이스벤트와 플로어벤트로 모두 토출하는 바이레벨모드 시,
    상기 제1 디프유로 및 제2 디프유로는 모두 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제3 항에 있어서,
    공기를 디프로스트벤트로 토출하는 디프모드 시,
    상기 제1 디프유로 및 제2 디프유로는 모두 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제3 항에 있어서,
    공기를 디프로스트벤트와 플로어벤트로 모두 토출하는 플로어모드 또는 믹스모드 시,
    상기 제1 디프유로는 폐쇄되고 상기 제2 디프유로는 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 디프로스트벤트는 난방용 열교환기와 마주하는 공조케이스 위치 내 또는 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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