KR101220971B1

KR101220971B1 - 차량용 공조장치

Info

Publication number: KR101220971B1
Application number: KR1020100084298A
Authority: KR
Inventors: 서용은; 강성호; 정환명; 이상기; 윤서준
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2013-01-11
Also published as: KR20120020598A

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부에 냉,온풍유로의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어와, 히터코어 하류의 리턴유로의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어를 설치함과 아울러 상기 제1,2슬라이딩 도어의 사이에는 단일 기어샤프트를 설치하여 제1,2슬라이딩 도어를 동시에 작동시키도록 함으로써, 차량 전,후방향으로 공조케이스의 크기를 축소하여 중량 및 원가를 절감할 수 있고, 아울러 단일 기어샤프트의 전,후방측에 제1,2슬라이딩 도어를 설치하여 후석 독립공조를 구현할 수 있으며, 또한 후석 독립공조를 구현하기 위해 히터코어 후방측에 설치되는 도어 구성을 최소화하고 상기 제2슬라이딩 도어를 히터코어의 전면에 설치함에 따라 공조케이스의 크기를 더욱 축소할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부에 냉,온풍유로의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어와, 히터코어 하류의 리턴유로의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어를 설치함과 아울러 상기 제1,2슬라이딩 도어를 단일의 기어샤프트로 동시에 작동시키도록 함으로써, 차량 전,후방향으로 공조케이스의 크기를 축소하여 중량 및 원가를 절감할 수 있고, 아울러 단일 기어샤프트의 전,후방측에 제1,2슬라이딩 도어를 설치하여 후석 독립공조를 구현할 수 있으며, 또한 후석 독립공조를 구현하기 위해 히터코어 후방측에 설치되는 도어 구성을 최소화하고 상기 제2슬라이딩 도어를 히터코어의 전면에 설치함에 따라 공조케이스의 크기를 더욱 축소할 수 있는 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.

도 1은 상기 세미 센터 타입 공조장치를 도시한 것으로써, 상기 공조장치(1)는, 입구측에 공기유입구(11)가 형성되고 출구측에는 각각 모드도어(16)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c)가 설치된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)의 공기유입구(11)에 연결되어 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 상기 히터코어(3)를 바이패스하는 냉풍유로(P1)와 상기 히터코어(3)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 히터코어(3)의 후방측 온풍유로(P2)와 상기 플로어 벤트(12c)의 사이에는 가이드벽(18)이 형성되어 서로 구획되어 있다.

그리고, 일부 고급 승용차에는 전석인 운전석과 조수석 뿐만 아니라 후석까지 냉,난방을 할 수 있도록 하고 있는데, 즉, 상기 온풍유로(P2)의 하측에 차량 실내의 중앙부인 콘솔박스(미도시)쪽으로 공기의 토출을 유도하기 위한 콘솔유로(20)가 형성된다.

상기 콘솔유로(20)는 상기 증발기(2)의 후방측 공기유로로부터 분기되어 형성되며, 콘솔유로의 입구(21)는 증발기(2)의 후방측 공기유로와 연통하도록 형성되고 출구(22)는 콘솔박스와 연통하도록 형성된다.

또한, 상기 콘솔유로(20)의 입구(21)측에는 콘솔유로(20)로 유동하는 냉풍과 온풍유로(P2)로 유입되어 히터코어(3)를 통과하는 온풍의 양을 조절하는 후석 온도조절도어(25)가 설치되고, 상기 히터코어(3)의 하류측(후방측)에는 전,후석의 보조 온도조절을 위해 전석 보조온도조절도어(17)와 후석 보조온도조절도어(26)가 설치된다.

이때, 상기 전석 보조온도조절도어(17)는 상기 히터코어(3)를 통과한 온풍을 냉풍유로(P1)측으로 리턴시키는 리턴유로(P3)상에 설치되고, 상기 후석 보조온도조절도어(26)는 히터코어(3)를 통과하여 콘솔유로(20)로 공급되는 온풍의 양을 조절하도록 설치된다.

또한, 상기 전석 보조온도조절도어(17)와 후석 보조온도조절도어(26)는 각각 전,후석의 최대 냉방시 온풍의 리크를 방지하게 된다.

한편, 상기 콘솔유로(20)상에는 후석 탑승자에 의한 스위치 온오프(ON/OFF)시 콘솔유로(20)를 온오프 할 수 있도록 콘솔 온오프도어(27)가 설치된다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조장치(1)에 의하면, 최대냉방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유로(P1)를 개방함과 아울러 온풍유로(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 냉풍유로(P1)를 통해 믹싱챔버(Mixing Chamber, MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12c)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다.

또한, 최대난방모드가 가동될 경우, 상기 온도조절도어(15)는, 상기 냉풍유로(P1)를 폐쇄함과 아울러 온풍유로(P2)를 개방하게 된다. 이에 따라 미도시된 송풍장치에 의하여 송풍되는 공기는, 증발기(2)를 통과한 후 온풍유로(P2)를 통하여 히터코어(3)를 거치면서 히터코어(3)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환되어 온풍으로 바뀐 뒤, 믹싱챔버(MC)쪽으로 유동하게 되고, 이후 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12c)를 통하여 차량 실내로 토출됨으로써 차량 실내의 난방이 수행된다.

한편, 믹싱모드가 가동될 경우에는, 상기 온도조절도어(15)는 중립위치로 회전하여, 상기 믹싱챔버(MC)에 대하여 상기 냉풍유로(P1) 및 상기 온풍유로(P2)를 모두 개방시킨다. 따라서, 증발기(2)를 거친 냉풍과 히터코어(3)를 거친 온풍이 믹싱챔버(MC) 쪽으로 유동하여 혼합된 후, 소정의 공조모드에 따라 개방되는 벤트(12a~12c)를 통해 차량 실내로 토출된다.

그리고, 후석의 냉,난방 가동시에는, 상기 콘솔 온오프도어(27)가 콘솔유로(20)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(25) 및 후석 보조온도조절도어(26)에 의해 콘솔유로(20)로 유입되는 냉풍 및 온풍의 양을 적절히 조절하여 후석으로 공급함으로써 후석의 냉,난방이 가능하게 된다.

그러나, 상기 종래기술은, 상기 온도조절도어(15)가 플랫(flat) 타입으로 구성되므로 차량의 전,후방향으로 공조케이스(10)의 크기가 커지는 문제가 있고, 이로인해 중량 및 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 후석 독립공조를 구현하기 위해 상기 히터코어(3)의 후방측에 플랫 타입의 전석 보조온도조절도어(17)와 후석 보조온도조절도어(26) 등과 같이 복수개의 도어를 구성해야하므로 공조케이스(10)의 크기가 더욱 커지는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스 내부에 냉,온풍유로의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어와, 히터코어 하류의 리턴유로의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어를 설치함과 아울러 상기 제1,2슬라이딩 도어의 사이에는 단일 기어샤프트를 설치하여 제1,2슬라이딩 도어를 동시에 작동시키도록 함으로써, 차량 전,후방향으로 공조케이스의 크기를 축소하여 중량 및 원가를 절감할 수 있고, 아울러 단일 기어샤프트의 전,후방측에 제1,2슬라이딩 도어를 설치하여 후석 독립공조를 구현할 수 있으며, 또한 후석 독립공조를 구현하기 위해 히터코어 후방측에 설치되는 도어 구성을 최소화하고 상기 제2슬라이딩 도어를 히터코어의 전면에 설치함에 따라 공조케이스의 크기를 더욱 축소할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 공기유입구가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부에는 적어도 냉풍유로 및 온풍유로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 냉풍유로상에 설치되는 증발기 및 상기 증발기로부터 공기유동방향으로 일정간격 이격되어 상기 온풍유로상에 설치되는 히터코어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공조케이스의 내부에는, 상기 냉풍유로 및 온풍유로의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1슬라이딩 도어와, 상기 제1슬라이딩 도어와 일정간격 이격됨과 아울러 상기 히터코어를 통과한 공기를 냉풍유로측으로 리턴시키는 리턴유로의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2슬라이딩 도어가 구비되고, 상기 제1,2슬라이딩 도어 사이의 공조케이스 내부에는 제1,2슬라이딩 도어와 각각 기어결합되어 제1,2슬라이딩 도어를 동시에 작동시키는 단일 기어샤프트가 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 공조케이스 내부에 냉,온풍유로의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어와, 히터코어 하류의 리턴유로의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어를 설치함과 아울러 상기 제1,2슬라이딩 도어의 사이에는 단일 기어샤프트를 설치하여 제1,2슬라이딩 도어를 동시에 작동시키도록 함으로써, 차량 전,후방향으로 공조케이스의 크기를 축소하여 중량 및 원가를 절감함과 아울러 단일 기어샤프트의 전,후방측에 제1,2슬라이딩 도어를 설치하는 구성으로 후석 독립공조를 구현할 수 있다.

또한, 차량 전,후방향으로 작동공간 및 설치공간을 적게 차지하는 2개의 슬라이딩 타입 도어(제1,2슬라이딩 도어)를 사용함과 아울러 상기 리턴유로의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어를 히터코어의 후방측이 아닌 전방측에 설치하여 후석 독립공조를 구현하기 위해 히터코어 후방측에 설치되는 도어 구성을 최소화하고 공조케이스의 크기를 더욱 축소할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 제1,2슬라이딩 도어의 사이에 기어샤프트를 배치한 상태를 나타내는 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 제1,2슬라이딩 도어의 사이에 기어샤프트가 기어결합된 상태를 나타내는 부분 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 냉방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 난방모드를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 전석 난방모드 및 후석 냉방모드를 나타내는 단면도이다.

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

종래와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 일측(입구측)에 공기유입구(111)가 형성되고 타측(출구측)에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 상기 공기유입구(111)와 공기토출구를 연결하는 공기유로상에는 후술하는 증발기(101)를 경유하는 냉풍유로(P1)와 히터코어(102)를 경유하는 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 냉풍유로(P1)상에 설치되는 증발기(101)와, 상기 증발기(101)로부터 공기유동방향으로 일정간격 이격되어 상기 온풍유로(P2)상에 설치되는 히터코어(102)를 포함하여 이루어진다.

상기 증발기(101)는 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)와 인접한 상기 냉풍유로(P1)의 상류측에 설치되고, 상기 히터코어(102)는 상기 증발기(101)의 후방측(하류측) 냉풍유로(P1)로 부터 분기되는 온풍유로(P2)상에 설치된다.

또한, 상기 온풍유로(P2)에서 상기 히터코어(102)의 하류측에는 히터코어(102)를 통과한 온풍을 상기 냉풍유로(P1)측으로 리턴시키는 리턴유로(P3)가 형성된다.

상기 공조케이스(110)의 내부에서 상기 냉풍유로(P1)를 통과한 냉풍과 상기 온풍유로(P2) 및 리턴유로(P3)를 통과한 온풍이 합류되는 부분에는 냉,온풍이 믹싱되는 믹싱챔버(MC)가 형성된다.

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

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

아울러, 상기 각 벤트(112~114)들은 모드도어(118)에 의하여 개폐되면서 그 개도가 조절된다.

또한, 상기 히터코어(102)의 후방측 온풍유로(P2) 및 리턴유로(P3)와 상기 플로어 벤트(114)의 사이에는 격벽(115)이 형성되어 서로 구획되어 있다.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 내부에는, 상기 히터코어(102)를 바이패스 하는 냉풍유로(P1) 및 히터코어(102)를 통과하는 온풍유로(P2)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1슬라이딩 도어(130)와, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 일정간격 이격됨과 아울러 상기 리턴유로(P3)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2슬라이딩 도어(140)가 구비된다.

이때, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 위치와 대응하는 상기 공조케이스(110) 내부의 양측면에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 각각 슬라이딩 가능하게 지지하도록 레일홈(117a,117b)이 형성되고, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 양단부에는 상기 각각의 레일홈(117a,117b)에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 가이드핀(132,142)이 형성되어 있다.

한편, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 둘레에는 공조케이스(110)의 내벽면과 탄력적으로 접촉하도록 하여 실링성을 향상하도록 실링부재(133,143)가 형성된다.

또한, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140) 사이의 공조케이스(110) 내부에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 각각 기어결합되어 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 동시에 작동시키는 단일 기어샤프트(150)가 회전 가능하게 설치된다.

이때, 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 상기 기어샤프트(150)의 전방측에 설치되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 상기 기어샤프트(150)의 후방측에 설치된다.

이러한 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 기어샤프트(150)는 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치되는 것이 바람직하며, 이때, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 상기 히터코어(102)의 전면에서 상기 리턴유로(P3)와 온풍유로(P2)의 사이를 슬라이딩하도록 설치된다.

따라서, 상기 기어샤프트(150)의 작동시, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)가 서로 반대방향으로 슬라이딩 작동하면서 제1슬라이딩 도어(130)는 냉,온풍유로(P1,P2)의 개도를 조절하여 전석 탑승자에게 송풍되는 공기의 온도를 조절하게 되고, 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)의 개도를 조절하여 보조적인 온도 조절 뿐만 아니라 전석의 최대 냉방시 리턴유로(P3)를 폐쇄하여 온풍유로(P2) 및 리턴유로(P3)내의 온풍이 냉풍유로(P1)측으로 리크되는 것을 방지하게 된다.

아울러, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)는 후석 온도조절시 온풍유로(P2) 및 리턴유로(P3)를 폐쇄하여 상기 히터코어(102)를 후석 온도조절에 이용하게 된다.

한편, 상기 기어샤프트(150)의 양단부는 상기 공조케이스(110)의 양측면에 회전가능하게 결합되되, 일단부는 공조케이스(110)의 외측면에 설치되는 엑츄에이터(미도시) 등과 연결되어 회전 작동하게 된다.

그리고, 상기 기어샤프트(150)에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 기어결합되는 제1회전기어부(151)와, 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 기어결합되는 제2회전기어부(152)가 각각 형성되며, 상기 제1,2회전기어부(151,152)는 축방향으로 서로 일정간격 이격되게 형성된다.

또한, 상기 제1회전기어부(151)와 마주하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)의 후면에는 제1회전기어부(151)와 맞물리도록 제1기어부(131)가 형성되고, 상기 제2회전기어부(152)와 마주하는 상기 제2슬라이딩 도어(140)의 전면에는 제2회전기어부(152)와 맞물리도록 제2기어부(141)가 형성된다.

이때, 상기 제1,2기어부(131,141)는 각각 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 슬라이딩 방향을 따라 형성된다.

그리고, 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 상기 제2슬라이딩 도어(140) 보다 슬라이딩 방향으로의 길이가 더 크게 형성된다.

즉, 상기 냉풍유로(P1) 또는 온풍유로(P2)가 상기 리턴유로(P3) 보다 단면적이 크기 때문에, 상기 냉,온풍유로(P1,P2)의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어(130)가 상기 리턴유로(P3)의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어(140) 보다 슬라이딩 방향으로 길이가 더 크게 형성되며, 물론 전체 면적도 제1슬라이딩 도어(130)가 더 크게 형성된다.

또한, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 맞물리는 기어샤프트(150)의 제1회전기어부(151)는 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 맞물리는 제2회전기어부(152) 보다 직경이 더 크게 형성된다.

여기서, 상기 제1회전기어부(151)의 직경이 제2회전기어부(152)의 직경 보다 더 크게 형성되므로 상기 제1회전기어부(151)의 기어 잇수는 제2회전기어부(152)의 기어 잇수 보다 많게 형성된다.

즉, 전석 최대냉방모드시에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)가 냉풍유로(P1)를 개방(온풍유로(P2) 폐쇄)하고 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 폐쇄하도록 작동해야하고, 전석 최대난방모드시에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)가 온풍유로(P2)를 개방(냉풍유로(P1) 폐쇄)하고 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 개방하도록 작동해야 한다.

이처럼, 단일 기어샤프트(150)에 형성된 제1,2회전기어부(151,152)를 통해 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 슬라이딩 작동시, 상대적으로 단면적이 큰 냉,온풍유로(P1,P2)를 개폐해야 하는 제1슬라이딩 도어(130)가 상대적으로 단면적이 작은 리턴유로(P3)를 개폐해야 하는 제2슬라이딩 도어(140) 보다 이동량이 커야 정상적인 개폐 작동이 가능하게 된다.

따라서, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 맞물리는 제1회전기어부(151)의 직경을 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 맞물리는 제2회전기어부(152) 보다 크게 형성하여 기어 잇수를 더 많게 형성함으로써, 단일 기어샤프트(150)의 회전을 통해 제1,2회전기어부(151,152)가 동일각도로 회전하더라도 기어 잇수가 많은 제1회전기어부(151)에 맞물려있는 제1슬라이딩 도어(130)의 이동량이 제2슬라이딩 도어(140) 보다 크게 되어 냉,온풍유로(P1,P2)를 정상적으로 개폐할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 냉,온풍유로(P1,P2)의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어(130)와 상기 리턴유로(P3)의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어(140)를 상기 단일 기어샤프트(150)의 전,후측에 설치하여 후술하는 후석 독립공조를 구현할 수 있다.

아울러, 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 같이 차량 전,후방향으로 작동공간 및 설치공간을 적게 차지하는 슬라이딩 타입 도어를 설치함과 아울러 상기 리턴유로(P3)의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어(140)를 히터코어(102)의 후방측이 아닌 전방측에 설치함으로써, 히터코어(102) 후방측의 도어 구성을 최소화함은 물론 차량 전,후방향으로 공조케이스(110)의 크기를 더욱 축소할 수 있다.

한편, 상기 단일 기어샤프트(150)의 제1,2회전기어부(151,152) 전,후측에 상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)가 각각 기어결합되는데, 이때, 상기 제1회전기어부(151) 보다 직경이 작은 제2회전기어부(152)와 제2슬라이딩 도어(140)의 원활한 기어결합을 위해, 상기 제2슬라이딩 도어(140)의 제2기어부(141) 높이(H2)는 제1슬라이딩 도어(130)의 제1기어부(131) 높이(H1) 보다 크게 형성된다.

즉, 상기 제2회전기어부(152)가 제1회전기어부(151) 보다 직경이 작은 만큼 상기 제2슬라이딩 도어(140)의 제2기어부(141) 높이(H2)를 제1슬라이딩 도어(130)의 제1기어부(131) 높이(H1) 보다 크게 형성해야 원활한 기어결합이 가능하다.

그리고, 상기 히터코어(102)가 설치된 온풍유로(P2)의 하측에는 차량 실내의 콘솔박스(미도시)를 통해 후석 공간으로 냉,온풍을 공급하여 후석 독립공조를 수행할 수 있도록 콘솔유로(120)가 형성된다.

상기 콘솔유로(120)의 입구(121)는 증발기(101)의 후방측 공기유로와 연통하도록 형성되고, 콘솔유로(120)의 출구(122)는 상기 플로어벤트(114)의 하부측에 형성되어 콘솔박스(미도시)와 연통하게 된다.

이때, 상기 온풍유로(P2)와 콘솔유로(120)의 사이에는 격벽(116)이 형성되어 서로 구획되어 있다.

또한, 상기 격벽(116)에는 상기 콘솔유로(120)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍유로(P2)를 연통시키는 온풍입구(123)와, 상기 히터코어(102)의 후방 온풍유로(P2)와 상기 콘솔유로(120)를 연통시키는 온풍출구(124)가 각각 형성된다.

그리고, 상기 콘솔유로(120)에는 상기 콘솔유로(120)와 온풍입구(123)의 개도를 조절하여, 상기 온풍입구(123)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 콘솔유로(120)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 양을 조절하는 후석 온도조절도어(125)가 설치되고, 상기 히터코어(102)의 후방측에는 상기 온풍출구(124)의 개도를 조절하여 히터코어(102)를 통과한 온풍을 콘솔유로(120)측으로 공급하는 후석 보조온도조절도어(126)가 설치된다.

또한, 상기 콘솔유로(120)의 입구(121)측에는 콘솔유로(120)를 온,오프(ON,OFF)할 수 있도록 콘솔 온오프도어(127)가 설치된다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

일반적인 공조모드(디프로스트 모드, 벤트 모드, 바이레벨 모드, 플로어 모드, 믹싱 모드)에 대한 설명은 생략하고, 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드와, 전석 냉방모드 및 후석 난방모드와, 전석 난방모드 및 후석 난방모드와, 전석 난방모드 및 후석 냉방모드를 설명하기로 한다.

가. 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드(도 5)

전석 냉방모드 및 후석 냉방모드는, 도 5와 같이, 전석 냉방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 폐쇄하게 된다.

또한, 후석 냉방을 위해 상기 콘솔 온오프도어(127)는 콘솔유로(120)의 입구(121)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(125)는 온풍입구(123)를 폐쇄하며, 상기 후석 보조온도조절도어(126)는 온풍출구(124)를 폐쇄하게 된다.

한편, 전석 냉방모드 및 후석 냉방모드에서는, 상기 온풍유로(P2) 및 리턴유로(P3)가 상기 도어들에 의해 폐쇄되어 상기 히터코어(102)에 의해 가열된 온풍이 상기 냉풍유로(P1) 및 콘솔유로(120)측으로 리크되지 않게 된다.

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 일부는 냉풍유로(P1)를 통해 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 냉방하게 되고, 일부는 상기 콘솔유로(120)를 통해 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 냉방하게 된다.

나. 전석 냉방모드 및 후석 난방모드(도 6)

전석 냉방모드 및 후석 난방모드는, 도 6과 같이, 전석 냉방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 개방하고 온풍유로(P2)를 폐쇄하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 폐쇄하게 된다.

또한, 후석 난방을 위해 상기 콘솔 온오프도어(127)는 콘솔유로(120)의 입구(121)를 개방하고, 상기 후석 온도조절도어(125)는 온풍입구(123)를 개방하며, 상기 후석 보조온도조절도어(126)는 온풍출구(124)를 개방하게 된다.

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 일부는 냉풍유로(P1)를 통해 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 냉방하게 되고, 일부는 상기 콘솔유로(120)의 입구(121) 및 온풍입구(123)를 통해 온풍유로(P2)로 유입되어 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(124)를 통해 콘솔유로(120)의 출구(122)측으로 배출되고, 계속해서 상기 콘솔유로(120)의 출구(122)측으로 배출된 온풍은 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 난방하게 된다.

다. 전석 난방모드 및 후석 난방모드(도 7)

전석 난방모드 및 후석 난방모드는, 도 7과 같이, 전석 난방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)를 개방하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 개방하게 된다.

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과한 후, 일부는 온풍유로(P2)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 리턴유로(P3)를 경유하여 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고, 일부는 상기 콘솔유로(120)의 입구(121) 및 온풍입구(123)를 통해 온풍유로(P2)로 유입되어 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 뒤 온풍출구(124)를 통해 콘솔유로(120)의 출구(122)측으로 배출되고, 계속해서 상기 콘솔유로(120)의 출구(122)측으로 배출된 온풍은 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 난방하게 된다.

라. 전석 난방모드 및 후석 냉방모드(도 8)

전석 난방모드 및 후석 냉방모드는, 도 8과 같이, 전석 난방을 위해 상기 단일 기어샤프트(150)를 통해 동시에 작동하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)는 냉풍유로(P1)를 폐쇄하고 온풍유로(P2)를 개방하게 되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 리턴유로(P3)를 개방하게 된다.

따라서, 상기 송풍장치를 통해 공조케이스(110) 내부로 송풍된 공기는, 상기 증발기(101)를 통과하는 과정에서 냉풍으로 바뀐 뒤, 일부는 온풍유로(P2)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 과정에서 온풍으로 바뀐 후 리턴유로(P3)를 경유하여 공기토출구로 토출되어 전석 공간을 난방하게 되고, 일부는 상기 콘솔유로(120)를 통해 콘솔박스측으로 공급되어 후석 공간을 냉방하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기 냉,온풍유로(P1,P2)의 개도를 조절하는 제1슬라이딩 도어(130)와 상기 리턴유로(P3)의 개도를 조절하는 제2슬라이딩 도어(140)를 설치하되, 제1,2슬라이딩 도어(130,140)의 사이에 단일 기어샤프트(150)를 배치하여 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 동시에 작동시키는 구성을 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 센터마운팅 타입 공조장치, 좌,우 독립 공조장치 등 다양한 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
111: 공기유입구 112: 디프로스트 벤트
113: 페이스 벤트 114: 플로어 벤트
115,116: 격벽 117a,117b: 레일홈
118: 모드도어
120: 콘솔유로 121: 콘솔유로 입구
122: 콘솔유로 출구 123: 온풍입구
124: 온풍출구 125: 후석 온도조절도어
126: 후석 보조온도조절도어 127: 콘솔 온오프도어
130: 제1슬라이딩 도어 131: 제1기어부
132,142: 가이드핀 133,143: 실링부재
140: 제2슬라이딩 도어 141: 제2기어부
150: 기어샤프트 151: 제1회전기어부
152: 제2회전기어부

Claims

일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부에는 적어도 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)가 형성된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 냉풍유로(P1)상에 설치되는 증발기(101) 및 상기 증발기(101)로부터 공기유동방향으로 일정간격 이격되어 상기 온풍유로(P2)상에 설치되는 히터코어(102)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
상기 공조케이스(110)의 내부에는, 상기 냉풍유로(P1) 및 온풍유로(P2)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1슬라이딩 도어(130)와, 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 일정간격 이격됨과 아울러 상기 히터코어(102)를 통과한 공기를 냉풍유로(P1)측으로 리턴시키는 리턴유로(P3)의 개도를 조절하도록 슬라이딩 가능하게 설치되는 제2슬라이딩 도어(140)가 구비되고,
상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140) 사이의 공조케이스(110) 내부에는 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 각각 기어결합되어 제1,2슬라이딩 도어(130,140)를 동시에 작동시키는 단일 기어샤프트(150)가 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기어샤프트(150)에는 상기 제1슬라이딩 도어(130)와 기어결합되는 제1회전기어부(151)와, 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 기어결합되는 제2회전기어부(152)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1회전기어부(151)와 마주하는 상기 제1슬라이딩 도어(130)의 후면에는 제1회전기어부(151)와 맞물리도록 제1기어부(131)가 형성되고, 상기 제2회전기어부(152)와 마주하는 상기 제2슬라이딩 도어(140)의 전면에는 제2회전기어부(152)와 맞물리도록 제2기어부(141)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1슬라이딩 도어(130)는 상기 제2슬라이딩 도어(140) 보다 슬라이딩 방향으로의 길이가 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1슬라이딩 도어(130)와 맞물리는 제1회전기어부(151)는 상기 제2슬라이딩 도어(140)와 맞물리는 제2회전기어부(152) 보다 직경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1회전기어부(151)의 기어 잇수는 상기 제2회전기어부(152)의 기어 잇수 보다 많은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제2슬라이딩 도어(140)의 제2기어부(141) 높이(H1)는 제1슬라이딩 도어(130)의 제1기어부(131) 높이(H2) 보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1슬라이딩 도어(130)는 상기 기어샤프트(150)의 전방측에 설치되고, 상기 제2슬라이딩 도어(140)는 상기 기어샤프트(150)의 후방측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1,2슬라이딩 도어(130,140)와 기어샤프트(150)는 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제2슬라이딩 도어(140)는 상기 히터코어(102)의 전면에서 상기 리턴유로(P3)와 온풍유로(P2)의 사이를 슬라이딩하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 온풍유로(P2)의 하측에는 상기 증발기(101)의 후방측 공기유로로부터 분기됨과 아울러 후석 공간으로 냉,온풍을 공급하는 콘솔유로(120)가 형성되고,
상기 온풍유로(P2)와 콘솔유로(120)를 구획하는 격벽(116)에는 상기 콘솔유로(120)와 상기 히터코어(102)의 전방 온풍유로(P2)를 연통시키는 온풍입구(123)와 상기 히터코어(102)의 후방 온풍유로(P2)와 콘솔유로(120)를 연통시키는 온풍출구(124)가 형성되며,
상기 콘솔유로(120)에는 상기 콘솔유로(120)와 온풍입구(123)의 개도를 조절하여, 상기 온풍입구(123)를 통해 히터코어(102)를 통과하는 온풍과, 상기 콘솔유로(120)를 통해 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍의 양을 조절하는 후석 온도조절도어(125)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.