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KR100692080B1 - 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조 - Google Patents

차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조 Download PDF

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KR100692080B1
KR100692080B1 KR1020060005149A KR20060005149A KR100692080B1 KR 100692080 B1 KR100692080 B1 KR 100692080B1 KR 1020060005149 A KR1020060005149 A KR 1020060005149A KR 20060005149 A KR20060005149 A KR 20060005149A KR 100692080 B1 KR100692080 B1 KR 100692080B1
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KR
South Korea
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core
evaporator
heater core
evaporator core
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020060005149A
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Inventor
최재식
Original Assignee
현대자동차주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 차량의 공조시스템에 마련되는 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 장착위치가 차량의 공조시스템의 조작에 따라서 해당 코어의 위치가 가변되도록 구성되어 차량의 냉난방 성능이 향상되도록 할 뿐만 아니라, 차량 공조시스템의 공간활용성이 우수해지도록 하기 위한 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조에 관한 것으로,
차량의 공조시스템 덕트 내측에 블로어에서 송풍된 공기와의 열교환을 위한 이베퍼레이터 코어가 형성되고, 상기 이베퍼레이터 코어의 측면에 블로어에서 송풍된 공기를 가열하기 위한 히터 코어가 형성된 차량의 공조시스템에 있어서,
상기한 이베퍼레이터 코어는 전체 외곽이 반구형상으로 형성되고, 상기 히터 코어는 반구형의 상기 이베퍼레이터 코어와 대응되는 방향에 전체 외곽이 반구형상으로 형성되어지되, 상기한 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 마주하는 평면부에는 상기 이베퍼레이터 코어의 몸체와 히터 코어의 몸체가 액츄에이터의 동작에 의해서 서로 겹치거나 펼쳐질 수 있도록 안내하기 위한 가이드 레일 및 스톱퍼가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
이베퍼레이터 코어, 히터 코어, 반구형상

Description

차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조{Apparatus to assemble the evaporator core and the heater core in vehicles}
도 1은 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합상태를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 서로 펼쳐진 상태의 정면도.
도 3은 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 서로 펼쳐진 상태의 측면도.
도 4는 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어에 각각 형성된 가이드 레일 및 스톱퍼의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 덕트에 장착된 상태를 보인 도면.
도 6은 본 발명이 적용된 차량 공조시스템의 작동상태를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어에 냉매가 흐르는 상태를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 의한 히터 코어에 냉각수가 흐르는 상태를 보인 도면.
도 9는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 덕트 22 : 수납공간
30 : 이베퍼레이터 코어 31 : 냉매 유입구
32 : 냉매 유출구 33 : 튜브
34 : 간격 35 : 냉매 호스
40 : 히터 코어 41 : 냉각수 유입구
42 : 냉각수 유출구 43 : 튜브
44 : 간격 35 : 냉각수 호스
50 : 가이드 레일 52 : 스톱퍼
60,62 : 액츄에이터
본 발명은 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 공조시스템에 마련되는 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 장착위치가 차량의 공조시스템의 조작에 따라서 해당 코어의 위치가 가변되도록 구성되어 차량의 냉난방 성능이 향상되도록 할 뿐만 아니라, 차량 공조시스템의 공간활용성이 우수해지도록 하기 위한 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결 합구조에 관한 것이다.
일반적인 차량의 공조시스템은 크게 차량의 실내 온도를 높여주는 난방장치와 실내온도를 낮게 해주는 냉방장치로 구분된다.
차량의 냉난방을 위한 종래의 차량 공조시스템은 도 9에 도시된 바와 같이, 외부 공기를 흡입시키는 블로어 모터(11)에 의해서 구동되는 블로어(10)가 내설된 블로어 케이스(12)가 설치되어 있고, 그 뒤쪽에는 이베퍼레이터 코어(13)가 내설된 이베퍼레이터 케이스(14)가 연결되어 있으며, 상기 이베퍼레이터 케이스(14)의 일측에는 히터 코어(15)가 내설된 히터 케이스(16)가 연결되어 설치되어 있다.
그리고 운전자가 히터나 에어컨을 작동하였을 경우에 온기나 냉기가 선택적으로 차실내로 공급될 수 있도록 히터 코어(15)의 입구부에는 제1댐퍼(17) 및 제2댐퍼(18)가 형성되어 있다.
운전자가 에어컨을 작동시키면 이베퍼레이터 코어(13)에는 냉매가 흐르게 되고, 블로어(10)에 의해서 유입된 공기는 상기 이베퍼레이터 코어(13)를 통과하는 과정에서 냉각되어져 차실내로 공급되어진다. 이때, 상기한 제1댐퍼(17)는 닫히고, 제2댐퍼(18)는 개방된 상태가 되므로서, 상기 히터 코어(15) 측으로는 이베퍼레이터 코어(13)를 통과하며 냉각된 공기가 유입되지 않고, 제2댐퍼(18)의 개방으로 형성된 유로 및 공기출구(19)를 통하여 차실내로 전달되는 것이다.
또한, 운전자가 히터를 작동시키면 이베퍼레이터 코어는 동작되지 않고, 제1댐퍼(17)는 개방되며 제2댐퍼(18)는 닫힌상태가 되므로서 블로어(10)에서 송풍된 공기는 히터 코어(15)를 향하게 된다. 히터 코어(15)에서 가열된 공기는 공기출구(19)를 통하여 차실내로 유입되므로서 차실내를 따뜻하게 한다.
한편, 운전자가 히터나 에어컨을 작동하였을 경우에 차실내의 열손실을 방지하며 열효율이 향상되도록 하기 위해서 에어 인테이크 측으로 차실내의 공기를 재순환시키게 된다.
그리고 차량의 에어컨 시스템이 동작되면 차가운 냉매와 더운 공기가 서로 열교환되면서 이베퍼레이터 코어에는 응축수가 발생하게 되고, 이 응축수는 드레인 호스를 통하여 차량의 외부로 배출이 이루어지게 된다. 그러나, 상기와 같이 일반적인 차량의 공조시스템에 장치되는 이베퍼레이터 코어는 그 외형상이 사각형을 이루기 때문에 특정 부위에서는 응축수의 배출이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 고인 응축수에 이물질이 혼합되면서 곰팡이 등과 같은 세균이 발생되므로서 악취의 원인은 제공하게 되는 등의 문제점이 있었다.
한편, 종래의 차량 공조시스템에 장착되는 이베퍼레이터 코어 및 히터 코어는 별도로 형성된 후 소정거리 떨어진 위치에 장착되므로서, 차량 개발시 차량 공조시스템의 콤팩트화 측면에서 불리하였다.
또한, 이베퍼레이터 코어의 외곽이 사각형상을 이루게 되므로서 모서리 부위에는 공기유동이 좋지 않아 방열성능이 저하되는 문제점이 지적되고 있을 뿐만 아니라, 공조 시스템의 히터만 작동하게 되는 경우에 블로어에서 송풍된 공기가 이베퍼레이터 코어를 항상 거치게 되기 때문에 풍량이 감소되고 난방성능이 저하되는 등의 문제점이 지적되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 차량의 공조시스템에 마련되는 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 장착위치가 차량의 공조시스템의 조작에 따라서 해당 코어의 위치가 가변되도록 구성되어 차량의 냉난방 성능이 향상되도록 할 뿐만 아니라, 차량 공조시스템의 공간활용성이 우수해지도록 하기 위한 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 발명의 목적달성을 위한 수단으로서,
차량의 공조시스템 덕트 내측에 블로어에서 송풍된 공기와의 열교환을 위한 이베퍼레이터 코어가 형성되고, 상기 이베퍼레이터 코어의 측면에 블로어에서 송풍된 공기를 가열하기 위한 히터 코어가 형성된 차량의 공조시스템에 있어서,
상기한 이베퍼레이터 코어는 전체 외곽이 반구형상으로 형성되고, 상기 히터 코어는 반구형의 상기 이베퍼레이터 코어와 대응되는 방향에 전체 외곽이 반구형상으로 형성되어지되, 상기한 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 마주하는 평면부에는 상기 이베퍼레이터 코어의 몸체와 히터 코어의 몸체가 액츄에이터의 동작에 의해서 서로 겹치거나 펼쳐질 수 있도록 안내하기 위한 가이드 레일 및 스톱퍼가 각각 형 성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 이베퍼레이터 코어에 냉매의 순환을 위해 형성되는 다수의 튜브는 수직방향으로 형성되고, 상기 튜브와 튜브 사이에는 공기통과를 위한 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 하고, 상기한 히터 코어에 냉각수의 순환을 위해 형성되는 다수의 튜브는 수직방향으로 형성되고, 상기 튜브와 튜브 사이에는 공기통과를 위한 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명에 의해 구성된 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조 및 그에 따른 작동상태에 따른 바람직한 실시예를 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 결합된 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 서로 펼쳐진 상태의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 서로 펼쳐진 상태의 측면도이며, 도 4는 본 발명에 의해 이베퍼레이터 코어와 히터 코어에 각각 형성된 가이드 레일 및 스톱퍼의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어와 히터 코어가 덕트에 장착된 상태를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명이 적용된 차량 공조시스템의 작동상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어에 냉매가 흐르는 상태를 보인 도면이고, 도 8은 본 발명에 의한 히터 코어에 냉각수가 흐르는 상태를 보인 도면이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명이 적용된 차량 공조시스템의 덕트를 지시하는 것이고, 도면부호 30과 40은 각각 이베퍼레이터 코어 및 히터 코어를 지시하는 것이다.
상기한 이베퍼레이터 코어(30)와 히터 코어(40)는 그 외곽이 각각 서로 마주하는 반구형상으로 형성되는 것으로, 그 일측면에는 각각 냉매 유입구(31) 및 냉매 출입구(32)와, 냉각수 유입구(41) 및 냉각수 출입구(42)가 마련된다.
반구형상의 이베퍼레이터 코어(30)는 냉매 유입구(31)에서 유입된 냉매가 다수의 튜브(33)로 된 유로를 통해 흐르면서 블로어에서 송풍된 공기와 열교환된 후 냉매 유출구(32)를 통해 흘러 나가도록 구성되는 것이고, 반구형상의 히터 코어(40)는 냉각수 유입구(41)에서 유입된 고온의 냉각수가 다수의 튜브(43)로 된 유로를 통해 흐르면서 블로어에서 송풍된 공기의 온도를 높인 후 냉각수 유출구(42)를 통해 흘러 나가도록 구성되는 것이다.
한편, 상기와 같이 각각 반구형상으로 형성된 이베퍼레이터 코어(30)와 히터 코어(40)는 그 평면부가 서로 마주하도록 겹쳐진 상태로 장착되어 있거나, 그 평면부가 서로 마주하는 채 상하방향으로 떨어져 있는 상태로 장착되어 있도록 구성되는 것이다. 이를 위하여, 상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)의 평면부에는 각각 가이드 레일(50) 및 스톱퍼(52)가 형성되고, 상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)의 일측에는 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)에 동작력을 제공하기 위한 액츄에이터(60,62)가 형성된다. 상기한 가이드 레일(50) 및 스톱퍼(52)는 본 발명을 설명하기 위한 실시예 이외에도 양 측에 마주하도록 형성된 물체를 이동시키는데 이용되는 기타의 방식이 적용될 수도 있는 것이다.
그리고 상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)가 장착되는 덕트(20)의 도중에는 상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)가 수납되기 위한 수납공간(22)이 형성되는데, 상기 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)는 차량 실내에서 조작되는 공조시스템의 작동상태에 따라서 해당 액츄에이터(60,62)의 제어에 의해 상기 수납공간(22)의 하측으로 이동가능하도록 구성되는 것이다.
특히, 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)가 액츄에이터(60,62)의 제어에 의해서 동작되는 과정에서 냉매 유입구(31) 및 냉매 출입구(32)와, 냉각수 유입구(41) 및 냉각수 출입구(42)와 접속되는 냉매 호스(35) 및 냉각수 호스(45)가 파손되지 않도록 하기 위하여 상기 호스들은 플렉시블한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)를 이루는 다수의 튜브(33,43)는 상하방향으로 배치되며, 냉매 유입구(31) 또는 냉각수 유입구(41)에서 유입된 유체는 상측에서 하측으로 흐른 후 다시 냉매 유출구(32) 또는 냉각수 유출구(42)를 통해서 흘러 나가도록 구성된다. 물론, 이베퍼레이터 코어(30)의 튜브(33)와 튜브(33) 사이, 히터 코어(40)의 튜브(43)와 튜브(43) 사이에는 블로어에서 송풍된 공기가 통과되기 위한 소정의 간격(34,44)이 형성된 다. 즉, 블로어에서 송풍된 공기는 이 간격(33,34)을 통과하는 과정에서 열교환되므로서, 이베퍼레이터 코어(30)를 통과한 공기는 차가워지고, 히터 코어(40)를 통과한 공기는 따뜻해지도록 구성되는 것이다.
도면에서는 별도로 표시하지 않았지만, 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)의 각 튜브(33,43)에는 열교환성능이 향상될 수 있도록 하기 위한 다수의 핀이 형성된다.
이상과 같이 구성된 이베퍼레이터 코어 및 히터 코어의 결합구조에 따른 차량 공조시스템의 작동상태를 이하에 설명한다.
운전자가 차량 실내의 냉방을 위하여 에어컨 스위치를 온(On) 작동시키게 되면, 상기한 이베퍼레이터 코어(30)의 이동을 구동하는 액츄에이터(60)가 동작되므로서 이베퍼레이터 코어(30)는 덕트(20)의 수납공간(22)에서 하측으로 밀려나오게 된다. 이때, 히터 코어(40)는 수납공간(22)에 위치된 상태가 된다.
이베퍼레이터 코어(30)가 덕트(20)의 유로를 향해서 밀려나오게 되고, 블러어에서 송풍된 공기는 이베퍼레이터 코어(30)를 통과하는 과정에서 열교환되어 차가워진 상태로 차량의 실내로 유입되어진다.
에어컨 시스템의 동작으로 인해 이베퍼레이터 코어(30) 주변에 생성되는 응축수는 덕트(20)에 마련되는 드레인 홀(미도시)을 통해서 외부로 배출되는데, 본 발명에 의한 이베퍼레이터 코어(30)는 반구형상으로 형성되므로서 이베퍼레이터 코어(30)의 둥근 표면에 생성되는 응축수의 배출이 종래기술의 설명에서 설명된 사각 형상의 이베퍼레이터 코어에서보다 월등히 유리하게 된다.
한편, 차량의 운전자가 차량 실내의 난방을 위하여 히터 스위치를 온(On) 작동시키게 되면, 상기한 이베퍼레이터 코어(30)는 덕트(20)의 수납공간(22)으로 수납되면서, 수납공간(22)에 위치되어 있던 히터 코어(40)는 액츄에이터(62)의 동작에 의해서 유로의 중심으로 밀려나오게 된다.
따라서 블로어에서 송풍된 공기는 히터 코어(40)의 튜브(43)를 통과하는 가열된 냉각수와 열교환되므로서 따뜻해지고, 이렇게 따뜻해진 공기는 차량의 실내로 유입된다.
본 발명에 의해 형성된 공조시스템에서 난방장치가 가동될 때에는 공기가 이베퍼레이터 코어(30)를 통과하면서 문제시되었던 난방성능의 저하와 같은 현상은 발생되지 않게 된다. 즉, 블로어에서 송풍된 공기가 이베퍼레이터 코어(30)의 튜브(33) 사이를 통과하는 과정에서 이베퍼레이터 코어(30)는 공기의 저항으로 작용하였으나, 본 발명이 적용된 공조시스템에서는 이러한 공기의 저항이 없어지게 되므로서, 차량의 난방성능이 종래기술에 의한 공조시스템보다 상대적으로 향상될 수 있는 것이다.
운전자가 에어컨 스위치를 온(On) 동작시키거나 히터 스위치를 온(On) 동작시킴에 따라 동작되는 액츄에이터(60,62)에 의해서 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)가 상하방향으로 이동되는 과정에서 이베퍼레이터 코어(30)의 평면부에 형 성된 가이드 레일(50)과 히터 코어(40)의 평면부에 형성된 스톱퍼(52)에 의해서 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)는 보다 정확한 궤도로 수직방향 이동된다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 공조시스템을 구동하는 과정에서 난방동작시와 냉방동작시에 따라서 블로어에서 송풍된 공기가 흐르는 유로를 향하여 이베퍼레이터 코어 혹은 히터 코어가 선택적으로 이동되므로서, 차량의 냉방시 및 난방시에 따른 냉난방효율이 향상될 뿐만 아니라, 에어컨 동작시에 발생되는 응축수의 배출이 용이해질 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 차량의 공조시스템 덕트 내측에 블로어에서 송풍된 공기와의 열교환을 위한 냉매 유출입구가 구비된 이베퍼레이터 코어가 형성되고, 상기 이베퍼레이터 코어의 측면에 블로어에서 송풍된 공기를 가열하기 위한 냉각수 유출입구가 구비된 히터 코어가 형성된 차량의 공조시스템에 있어서,
    상기한 이베퍼레이터 코어(30)는 전체 외곽이 반구형상으로 형성되고, 상기 히터 코어(40)는 반구형의 상기 이베퍼레이터 코어(30)와 대응되는 방향에 전체 외곽이 반구형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 이베퍼레이터 코어(30)에 냉매의 순환을 위해 형성되는 다수의 튜브(33)는 대략 수직방향으로 형성되고, 상기 튜브(33)와 튜브(33) 사이에는 공기통과를 위한 소정의 간격(34)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기한 히터 코어(40)에 냉각수의 순환을 위해 형성되는 다수의 튜브(43)는 대략 수직방향으로 형성되고, 상기 튜브(43)와 튜브(43) 사이에는 공기통과를 위한 소정의 간격(44)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기한 이베퍼레이터 코어(30)와 히터 코어(40)가 마주하는 평면부에는 상기 이베퍼레이터 코어(30)의 몸체와 히터 코어(40)의 몸체가 서로 겹치거나 펼쳐질 수 있도록 안내하기 위한 가이드 레일(50) 및 스톱퍼(52)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기한 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)의 일측에는 위치이동을 위한 액츄에이터(60,62)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기한 이베퍼레이터 코어(30) 또는 히터 코어(40)가 위치될 수 있도록 덕트(20)의 일측에는 이베퍼레이터 코어(30) 및 히터 코어(40)가 수납가능한 크기의 수납공간(22)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 이베퍼레이터 코어와 히터 코어의 결합구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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