KR20060069989A - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 온풍통로를 통과하여 공기혼합구간측으로 유동되는 온기에 대한 풍량감소를 최소화함과 함께, 바이레벨 모드시 차실내의 상하 온도차를 변동시킴이 없이 일정하게 유지하여 바이레벨 온도특성을 향상시킴으로써, 차실내에 대한 쾌적한 공조효과를 제공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위하여, 본 발명은 공기유입구(11)로부터 유입된 공기를 열교환하는 증발기(15)와 히터코어(16) 사이에 설치되는 템프도어(17)의 상면에, 템프도어(17)의 길이방향으로 소정의 길이와 높이로 돌출 설치된 배플(Baffle, 30)을 구비한다. 상기 배플(30)은, 상기 플로어 도어(24)가 풀 오픈(Full Open)된 상태인 경우에, 상기 플로어 도어(24)의 끝단부(24a)에서 상기 템프도어(17)의 상면에 내린 수선(垂線) L1과, 상기 안내벽(12)의 끝단부(12a)에서 상기 템프도어(17)의 상면에 내린 수선 L2 사이에 위치되어 있다.

공조장치, 안내벽, 템프도어, 배플, 바이레벨 모드, 온도차, 쾌적성, 편차

Description

차량용 공조장치{Air Conditioning System for a Car}

도 1은, 일반적인 차량용 공조장치를 나타낸 단면도.

도 2는, 종래의 일례에 의한 차량용 공조장치를 나타낸 단면도.

도 3은, 도 2에 의한 차량용 공조장치에 장착되는 템프도어의 구성도.

도 4는, 도 3에서의 바이레벨 모드시 운전자의 머리측 온도와 발측 온도변화를 비교한 그래프.

도 5는, 본 발명에 의한 차량용 공조장치를 도시한 나타낸 단면도.

도 6은, 본 발명에 의한 차량용 공조장치에 장착되는 템프도어의 구성도.

도 7은, 도 5에서의 바이레벨 모드모드시의 공기유동을 나타내는 단면도.

도 8는, 도 7에서의 바이레벨 모드시 운전자의 머리측 온도와 발측 온도변화를 비교한 그래프.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이스(Case)본체 12 : 안내벽

13 : 제1 공기유로 14 : 제2 공기유로

15 : 증발기 16 : 히터코어(Heater Core)

17 : 템프 도어(Temp Door) 18 : 디프로스트 벤트(Defrost Vent)

19 : 페이스 벤트(Face Vent) 20, 21 : 플로어 벤트(Floor Vent)

22 : 디프로스트 도어 23 : 페이스 도어

24 : 플로어 도어 30 : 배플(Baffle)

31 : 제1 보조배플 32 : 제2 보조배플

C : 냉풍통로 H : 온풍통로

M : 공기혼합구간

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 온풍통로를 통과하여 공기혼합구간측으로 유동되는 온기에 대한 풍량감소를 최소화과 함께, 바이레벨 모드(Bi-Level Mode)시, 페이스 벤트와 플로어 벤트를 통하여 차량 실내의 상반부와 하반부로 토출되는 공기의 온도차를 변동시킴이 없이 일정하게 유지하도록 하여 바이레벨 모드의 온도특성을 향상시킬 수 있도록 하고, 또한, 특정의 송풍모드에 관계없이 차량 실내의 좌우로 토출되는 공기의 온도편차를 현저하게 감소시킬 수 있도록 함으로써 차실내에 대한 공조효과를 극대화시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 블로어 유니트(Blower Unit)에 의해 차량 실내로 유입된 차량 외부공기를, 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연통된 벤트(Vent)를 통하여 냉기 또는 온기상태로 차량 실내의 여러방향으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하도록 구성되어 있다.

이러한 공조장치는 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three Piece Type) 공조장치, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type) 공조장치, 및 상기 세가지 유니트가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type) 공조장치로 분류될 수 있다.

도 1은, 일례로서 일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 일반적인 공조장치는, 케이스본체(100)의 입구측에 형성된 공기유입구(101)로부터 블로어유니트(미도시)에 의해 유입된 공기를 출구측으로 유출하도록, 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장된 안내벽(102)에 의해 제1 공기유로(113)와 제2 공기유로(114)로 구획되어 있다.

상기 제1 공기유로(103)의 상류쪽과 하류쪽에는, 증발기(105)와 히터코어(106)가 각각 설치되어 있고, 상기 제1 공기유로(103)상에는, 상기 증발기(105)에 의해 냉각된 공기를 통과시키는 냉풍통로(C)와 상기 히터코어(106)에 의해 가열된 공기를 통과시키는 온풍통로(H)가 각각 형성되어 있고, 상기 증발기(105)와 히터코어(106) 사이에는, 상기 냉풍통로(C)와 온풍통로(H)를 선택적으로 통과하는 공기의 양을 조절하는 템프도어(Temp Door, 107)가 회동가능하게 설치되어 있다.

한편, 상기 케이스본체(100)의 출구측에는, 상기 템프도어(107)의 개도정도에 따라 공급되는 공기를 자동차 전면유리쪽으로 토출함으로써 자동차 유리의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 108), 공기를 자동차 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent, 109) 및 공기를 자동차 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent, 110, 111)가 각각 설치됨과 동시에, 상기 템프도어(107)의 개도에 따라 유동되는 냉/온기의 양을 선택적으로 조절하여 각 벤트들(108, 109, 110, 111)을 통하여 차실내로 토출되도록 하기 위한 모드도어(Mode Door)인 디프로스트 도어(108), 페이스 도어(109), 및 플로어 도어(110)가 각각 설치되어 있다.

여기서, 플로어 벤트 110은 상기 제2 공기유로(104)의 상류측에 위치되어, 차량 실내의 앞좌석 플로어쪽으로의 공기토출을 위한 전방 플로어 벤트이고, 플로어 벤트 111은 상기 제2 공기유로(104)의 하류측에 위치되어 차량 실내의 뒷좌석 플로어쪽으로의 공기토출을 위한 후방 플로어 벤트이다.

이와같은 공조장치의 구성에 의하면, 최대 냉방모드에서는, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이, 템프도어(107)를 하향으로 회전시켜 히터코어(106) 전방의 온풍통로(H)를 차단함과 동시에, 히터코어(106)를 우회하는 냉풍통로(C)를 개방함으로써, 공기유입구(101)로부터 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 증발기(105)를 지나면서 냉각된 후, 디프로스트 벤트(108), 페이스 벤트(109), 플로어 벤트(110, 111)를 통해 차실내로 공급되어 차실내를 냉방하게 된다. 그리고, 최대 난방모드에서는, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 템프도어(107)를 상향으로 회전시 켜 히터코어(106) 전방의 온풍통로(H)를 개방함으로써, 상기 블로어 유니트에 의해 유입된 공기가 히터코어(106) 하부를 지나 상기 각 벤트들(108, 109, 110, 111)을 통해 차실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.

더욱이, 이러한 일반적인 공조장치는, 다음과 같이 상기 템프도어(107)의 개도에 따라 각 벤트들(108, 109, 110, 111)을 통하여 냉/온기를 선택적으로 토출시키는 송풍모드를 행한다.

먼저, 페이스 모드(Face Mode)에서는, 페이스 도어(113)의 회동에 의해 페이스 벤트(109)가 개방되고, 디프로스트 도어(112) 및 플로어 도어(114)의 회동에 의해 디프로스트 벤트(108) 및 플로어 벤트(110, 111)가 폐쇄됨으로써, 냉/온기가 상기 페이스 벤트(109)만을 통하여 차실내로 토출된다.

그리고, 디프로스트 모드(Defrost Mode)에서는, 디프로스트 도어(112)의 회동에 의해 디프로스트 벤트(108)가 개방되고, 페이스 도어(113) 및 플로어 도어(114)의 회동에 의해 페이스 벤트(109) 및 플로어 벤트(110, 111)가 폐쇄됨으로써, 냉/온기가 상기 디프로스트 벤트(108)만를 통하여 차실내로 토출된다. 마찬가지로, 플로어 모드(Floor Mode)에서는, 플로어 벤트(110, 111)가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 플로어 벤트(110, 111)를 통하여 차실내로 토출된다.

또한, 바이레벨 모드(Bi-Level Mode)에서는, 페이스 벤트(109)의 일부와 플로어 벤트(110, 111)와 연통된 제2 공기유로(104)의 일부가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 페이스 벤트(109)와 플로어 벤트(110, 111)를 통하여 차실내로 양분되는 상태로 토출되며, 믹스 모드(Mix Mode)에서는, 디프로스트 벤트(108)의 일부와 플 로어 벤트(110, 111)와 연통된 제2 공기유로(104)의 일부가 개방되면서 냉/온기가 그 개방된 디프로스트 벤트(108)와 플로어 벤트(110, 111)를 통하여 차실내로 양분되는 상태로 토출된다.

이와같은 공조장치에 있어서, 상기 도어(107, 112, 113, 114)와 안내벽(102)은, 공기유입구(111)로부터 유입된 공기의 유동을 제어하거나 안내하는 역할을 하는데 필수적인 구성이지만, 그 위치에 따라 공기의 유동을 방해하여 공조성능을 저하시키는 경우가 있다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같은 대부분의 공조장치에서는, 냉온기의 혼합성을 극대화시키기 위하여 상기 안내벽(102)의 끝단부가 공기혼합구간(M)측으로 돌출 연장되어 있다. 구체적으로는, 상기 안내벽(102)의 끝단부는, 그 끝단부의 연장선을 템프도어측으로 그렸을 때, 상기 냉풍통로(C)의 대략 2/3 지점에 위치되는 공기혼합구간(M)측으로 꺾여져 있다.

이에 따라, 상기 온풍통로(H)를 통하여 유출되는 온기가 상기 공기혼합구간(M)측으로 꺾인 안내벽(102)의 끝단부에 부딪히면서 통기저항을 일으킴으로써, 풍량 손실을 초래하는 문제점이 있었다. 그 결과, 페이스 벤트(109)측으로는 적당량의 냉기를, 플로어 벤트(110, 111)측으로는 적당량의 온기를 토출시켜 차실내의 상하 온도차를 적당히 벌린 상태로 유지시키는 바이레벨 모드에 있어서, 플로어 벤트(110, 111)로 토출되는 온기의 양이 상대적으로 적어질 수 밖에 없음으로 인하여, 온풍량이 감소되어 차실내의 상하 온도차가 일정하게 유지되지 않고 크게 변동되는 문제점이 있었다.

더욱이, 바이레벨 모드시, 상기 템프도어(107)의 개도에 의해 온풍통로를 통과한 온기가 공기혼합구간(M)에서 냉풍통로를 통과한 냉기와 혼합될 수 밖에 없음으로 인하여 바이레벨의 온도특성을 저하시키는 문제점도 있었다

한편, 도 2는 종래의 일례에 의한 차량용 공조장치를 도시한 것으로서, 바이레벨 모드시의 공기 유동상태를 개략적으로 나타낸 것이다.

상기 종래의 일례에 의한 차량용 공조장치는, 도 1에 도시된 공조장치와 마찬가지로, 케이스본체(200) 내부에 순차적으로 설치된 증발기(201)와 히터코어(202) 사이에 템프도어(203)가 설치되어 있고, 상기 템프도어(203)의 개도에 따라 각 벤트들(205, 206, 207, 208)로 냉/온기를 선택적으로 토출하기 위한 모드도어들(209, 210, 211)이 구비된 구조로 되어 있다.

다만, 히터코어 하류측의 온풍통로(H)를 통과하여 공기혼합구간(M)측으로 직진 유동되는 온기를 플로어 벤트(207, 208)로 적절히 안내하여 온풍량을 좀더 많이 확보할 수 있도록, 템프도어(203)의 상면에 배플(Baffle, 204)을 구비한 구성으로 되어 있다. 상기 배플(204)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 템프도어(203)의 상면 끝단에 회전축(203a)과 평행하게 소정의 높이로 돌출 형성되어, 있다.

이러한 종래의 차량용 공조장치는, 바이레벨 모드시, 온풍통로(H)를 통과하여 공기혼합구간(M)측으로 직진 유동되는 온기가 상기 배플(204)에 부딪히면서 플로어 벤트(207, 208)측으로 방향전환되게 하여 냉풍통로(C)를 통과한 냉풍과 혼합되지 않도록 함으로써, 차실내의 상반부와 하반부간의 변동되는 공기의 온도차를 적절히 조정할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 종래의 차량용 공조장치에 의하면, 상기 배플(204)이 템프도어(203)의 끝단에 설치되어 있기 때문에, 바이레벨 모드시 템프도어(203)가 특정구간에 위치될 경우, 온풍통로(H)를 통과한 온기가 냉풍통로(C)를 통과한 냉기와 혼합된 상태에서 일부는 페이스 벤트(206)로, 나머지 일부는 플로어 벤트(207, 208)로 토출됨으로써, 차실내의 상반부와 하반부간의 온도차의 변동을 초래하였다.

즉, 템프도어(203)는, 차실내의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)상에 설치된 공조컨트롤러 스위치(미도시)의 조작에 의해 8개의 회동구간으로 분할되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 바이레벨 모드시, 그 템프도어(203)가 온풍통로(H)를 완전히 차단하는 위치, 즉, 최대 냉방모드 위치로부터 4/8구간 위치(P1) 이상 까지 회동되는 경우, 상기 배플(204)이 직진 유동되는 온기를 방향전환할 수 없는 위치에 있게 되므로, 온풍통로(H)를 통과한 온기는 상기 배플(204)측으로 향할 때, 냉풍통로(C)를 통과한 냉기와 혼합된 상태로 페이스 벤트(206)와 플로어 벤트(207, 208)로 토출되게 된다.

도 4는, 이와같은 템프도어의 회동구간에 따라 각 벤트로 토출되는 공기의 온도변화를 비교한 것이다. 도 4에서, 'V-LH' 및 'V-RH'는, 각각 페이스 벤트의 좌측과 우측을 통하여 토출되는 공기 온도변화선, 'V-LC ' 및 'V-RC'는, 각각 페이스 벤트의 좌측 중앙부와 우측 중앙부를 통하여 토출되는 온도변화선, 'FF-LH' 및 'FF-RH'는, 각각 전방 플로어 벤트의 좌측과 우측을, 'RF-LH' 및 'RF-RH'는, 각각 후방 플로어 벤트의 좌측과 우측을 통하여 토출되는 온도변화선을 표시한 것이다. 도 4를 참조하면, 템프도어가 최대 냉방모드 위치로부터 4/8구간 위치(P1)에 있는 경우, 3/8구간 위치(P0)에 있을 때에 비하여, 플로어 벤트(207, 208)를 통하여 차실내의 하반부로 토출되는 공기의 온도가 현저할 정도로 떨어지는 반면, 페이스 벤트(206)를 통하여 차실내의 상반부로 토출되는 공기의 온도가 급격히 상승되면서 차실내의 상하 온도차가 현저하게 좁혀짐을 알 수 있다. 이러한 현상은 템프도어(203)가 5/8구간 위치(P2)에 있을 때 더 두드려지게 나타남을 알 수 있다.

예컨대, 템프도어(203)가 3/8구간 위치에 있는 경우, 차실내의 상반부와 하반부간의 평균온도차는 대략 24℃이었으나, 템프도어가 각각 4/8구간과 5/8구간 위치에 있는 경우에는 대략 12℃와 7℃로서, 차실내의 상하 온도차가 크게 변동됨을 알 수 있다. 이러한 상하 온도차의 변동으로 인하여, 탑승자에게 열적으로 쾌적한 공조효과를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래의 차량용 공조장치는, 전술한 바와 같이, 안내벽(212)의 끝단부가 공기혼합구간(M)측으로 향하여 있기 때문에, 공기혼합구간(M)측으로 유동되는 온기에 대한 풍량 손실을 감수할 수 밖에 없고, 이로 인하여 플로어 벤트(207, 208)로 토출되는 온기량의 증대를 기대할 수 없는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은, 상기 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 온풍통로를 통과하여 공기혼합구간측으로 유동되는 온기에 대한 풍량감소를 최소화함과 함께, 바이레벨 모드(Bi-Level Mode)시, 페이스 벤트와 플로어 벤트를 통하여 차량 실내의 상반부와 하반부로 토출되는 공기의 온도차를 변동시킴이 없이 일정하게 유지하도록 하여 바이레벨 모드의 온도특성을 향상시킬 수 있도록 하고, 또한, 특정의 송풍모드에 관계없이 차량 실내의 좌우로 토출되는 공기의 온도편차를 현저하게 감소시킬 수 있도록 함으로써 차실내에 대한 공조효과를 극대화시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입구단에 형성된 공기유입구와, 출구단에 각각 형성된 디프로스트벤트, 페이스벤트 및 플로어벤트와, 상기 공기유입구로부터 이어져 상기 디프로스트 벤트와 페이스 벤트까지 연결되는 제1 공기유로와 상기 공기유입구로부터 이어져 상기 플로어 벤트까지 연결되는 제2 공기유로를 구획하도록 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장되는 안내벽을 구비하는 케이스;

상기 각 벤트들의 개도를 조절하는 디프로스트 도어, 페이스 도어, 및 플로어 도어;

상기 케이스내에 설치되며 공기와 열교환하는 증발기 및 히터코어;

상기 증발기와 히터코어 사이에 설치되고, 상기 히터코어를 우회하는 냉풍통로와 상기 히터코어 전방의 온풍통로의 개도를 조절하는 템프도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

상기 템프도어의 상면에는, 바이레벨 모드시, 상기 온풍통로를 통과한 온기를 플로어 벤트측으로 안내하기 위한 배플이 템프도어의 길이방향으로 소정의 길이및 높이로 돌출 설치되어 있고,

상기 배플은, 상기 플로어 도어가 풀 오픈(Full Open)된 상태인 경우에, 상 기 플로어 도어의 끝단부에서 상기 템프도어의 상면에 내린 수선(垂線) L1과, 상기 안내벽의 끝단부에서 상기 템프도어의 상면에 내린 수선 L2 사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 배플의 높이는, 10mm ∼ 20mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 배플의 양측부에는, 각각 그 양측부로부터 상기 템프도어의 회전축방향으로 경사지게 소정의 높이로 연장되어 있는 제1 및 제2 보조배플이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 안내벽의 끝단부는, 상기 디프로스트 벤트의 일측 끝단부쪽으로 향하여 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 템프도어는 평판형 구조이며, 상기 디프로스트 도어, 페이스 도어, 및 플로어 도어는 버터플라이(Butterfly)형 구조인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 차량용 공조장치를 도시한 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5에서의 템프도어에 설치된 배플의 구조를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 5에서의 바이레벨 모드모드시의 공기유동을 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 공조장치는, 입구측에는 공기유입구(11)를 갖고, 출구측에는 상기 공기유입구(11)로부터 이어져 후술하는 안내벽(12)에 의해 구획되는 제1 및 제2 공기유로(13)(14)중, 상기 제1 공기유로(13)와 연결되는 디프로스트 벤트(18)와 페이스 벤트(19)를 갖고, 상기 제2 공기유로(14)와 연결되는 플로어 벤트(20, 21)를 갖는 케이스본체(10)와, 상기 공기유입구(11)에 설치되는 블로어 유니트(미도시)와, 상기 블로어 유니트 근방에 설치되어 상기 블로어 유니트에 의해 송풍된 공기를 냉각하거나 가열하는 증발기(15)와 히터코어(16)와, 상기 증발기(15)와 히터코어(16) 사이에 회동가능하게 설치된 템프 도어(17)로 구성되어 있다.

상기 템프 도어(17)는, 평판형 구조로서, 그 상단부에 형성된 회동축(17a)을 중심으로 상, 하향으로 회동가능하도록 형성되어 있다. 즉, 상기 템프도어(17)는, 상기 공기유입구(11)로부터 증발기(15)를 통과한 공기가 히터코어(16)를 우회하는 냉풍통로(C)와, 히터코어(16)를 통과하는 온풍통로(H)를 선택적으로 개폐시킨다.

상기 디프로스트 벤트(18), 페이스 벤트(19) 및 플로어 벤트(20, 21)에는, 냉난방모드시에의 디프로스트 모드, 페이스 모드, 플로어 모드 등의 각 송풍모드에 따라 선택적으로 상기 벤트들(18, 19, 20, 21)을 개폐하기 위한 디프로스트 도어(22), 페이스 도어(23) 및 플로어 도어(24)가 각각 회동가능하게 설치되어 있다. 상기 디프로스트 도어(22), 페이스 도어(23) 및 플로어 도어(24)는, 각 벤트(18, 19, 20)측으로의 공기유동시 통기저항을 최소화하기 위하여 통상의 버터플라이(Butterfly)형 구조로 되어 있다. 여기서, 플로어 벤트 20은, 전방 플로어 벤트이고, 플로어 벤트 21은 후방 플로어 벤트이다.

더욱이, 상기 제1 공기유로(13)와 제2 공기유로(14)는, 상기 케이스본체(10) 의 하단부로부터 상기 디프로스트 벤트(18)와 페이스 벤트(19)쪽으로 굴곡되게 연장되는 안내벽(12)에 의해 구획되어 있고, 그 끝단부측에 상기 플로어 벤트(20, 21)과 연통되는 제2 공기유로(14)를 선택적으로 개폐하기 위한 상기 플로어 도어(24)가 설치되어 있다.

상기 안내벽(12)의 끝단부는, 공기유입구(11)부터 유입된 공기가 템프도어(17)의 선택적인 개도에 따라 상기 냉풍통로(C) 또는 온풍통로(H)를 통하여 각 벤트(18, 19, 20, 21)측으로 유동될 때, 그 유동되는 공기에 대한 저항을 최소화하기 위하여 냉기와 온기가 혼합되는 공기혼합구간(M)측으로 꺾임이 없이 상기 디프로스트 벤트(18)의 일측 끝단(18a)쪽으로 향하여 있다.

그 이유는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 안내벽(12)의 끝단부가 냉기와 온기를 혼합하는 공기혼합구간(M)의 중심부측으로 위치되는 경우에는, 냉온기의 혼합성을 극대화시킬 수 있으나, 온풍통로(H)를 통하여 유동되는 온기가 상기 안내벽(12)의 끝단부에 부딪히면서 와류현상과 함께, 통기저항이 증대되어 풍량 손실을 초래할 수 있기 때문이다.

그래서, 본 발명에서는, 바이레벨 모드시, 차실내의 상반부와 하반부의 공기의 온도차를 일정하게 유지하기 위하여, 상기와 같이 안내벽(12)의 끝단부가 상기 공기혼합구간(M)의 중심부측에서 떨어진 쪽에 위치되도록 하여 그 구간을 확장시킴으로써, 상기 온풍통로(H)를 통해 유동되는 온기가 상기 안내벽(12)의 끝단부에 크게 충돌되는 일이 없게 되고, 이에 따라 공기혼합구간(M)측으로 풍량손실을 최소화시키는 상태에서 원활하게 유출되도록 한 것이다.

특히, 본 발명에서는, 이와같이 상기 온풍통로(H)를 통해 공기혼합구간(M)측으로 유동되는 온기와 냉풍통로(C)를 통해 유동되는 냉기를 분리할 수 있도록 함과 함께, 냉기의 양에 비하여 온기의 양을 상대적으로 많이 확보할 수 있도록 하여, 그 온기를 플로어 벤트(20, 21)측으로 효율좋게 안내하여 바이레벨 모드의 온도특성을 비약적으로 향상시킬 수 있도록, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 템프도어(17)의 상면에, 소정 높이로 돌출된 배플(30)을 형성하고 있다.

상기 배플(30)은, 상기 템프도어(17)의 상면의 대략 중앙부에 템프도어(17)의 길이방향으로 소정길이 만큼 형성되어 있다. 상기 배플(30)은, 그 높이가 너무 높으면, 통기저항이 증대되어 풍량 손실을 초래할 수 있는 반면에, 그 높이가 너무 낮으면, 공기흐름을 충분히 안내할 수 없기 때문에, 최적의 높이로 설정하는 것이 좋다. 바람직하게는, 상기 배플(30)의 높이는, 대략 10mm ∼ 20mm의 범위내가 바람직하고, 가장 바람직하게는, 대략 15mm이다.

더욱이, 상기 배플(30)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 플로어 도어(24)가 풀 오픈(Full Open)된 상태에서, 상기 플로어 도어(24)의 끝단부(24a)와 상기 안내벽(12)의 끝단부(12a) 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 플로어 도어(24)의 끝단부에서 템프도어(17)의 상면에 내린 수선이 L1이고, 상기 안내벽(19)의 끝단부(12a)에서 상기 템프도어(17)의 상면에 내린 수선이 L2인 경우, 상기 배플(30)은 수선 L1과 수선 L2 사이의 범위내에 위치되는 템프도어(17) 상면에 형성되어 있으면 좋다.

이와같이, 본 발명에서는, 상기 안내벽(12)의 끝단부(12a)를 공기혼합구간 (M)의 중심측으로 꺾임이 없이 디프로스 벤트(18)의 일측 끝단부(18a)를 향하도록 위치시킴과 함께, 템프도어(17)의 대략 중간부에 배플(30)을 수직하게 형성함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 바이레벨 모드시, 온풍통로(H)를 통과하여 공기혼합구간(M)측으로 유동되는 온기를 풍량손실 없이 플로어 벤트(20, 21)와 연통되는 제2 공기유로(14)측으로 원활하게 토출시킬 수 있으므로, 종전과 같이 차량 실내의 상반부와 하반부의 온도차가 변동되는 일이 없게 되고, 이에 의해 차실내의 쾌적성을 향상시킬 수가 있다.

한편, 본 발명은 상기 배플(30)의 양측부에는, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 각각 그 양측부로부터 상기 템프도어(17)의 회전축방향으로 소정의 각도로 경사지게 소정의 높이로 연장되어 있는 제1 및 제2 보조배플(31)(32)이 구비될 수도 있다. 이는 온풍통로(H)를 통과한 온기가 상기 배플(30)측으로 유동될 때, 한쪽으로 집중되는 온기를 좌우측으로 분산시키도록 함으로써 차실내의 좌우측(예컨대, 운전석측과 조수석측)으로도 균일한 풍량을 토출시키도록 조절하기 위한 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 상기 배플(30)과 함께 제1 및 제2 보조배플(31)(32)에 의하여, 차실내의 상하간의 온도차를 일정하게 유지시키면서 좌우측간의 온도편차도 적절히 보상할 수 있으므로, 공조효과를 극대화시킬 수 있다. 이러한 제1 및 제2 보조배플은 상기한 바이레벨 모드 이외의 다른 임의의 송풍모드시에도 작용한다.

도 8은, 상기와 같이 안내벽의 끝단부와 템프도어의 배플의 위치변경에 따른 차실내의 온도변화를 나타낸 것이다. 도 8에서, 'V-LH ', 'V-RH', 'V-LC' , 'V- RC', 'FF-LH', 'FF-RH', 'RF-LH', 'RF-RH'의 정의는, 전술한 바와 같다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 바이레벨 모드시, 템프도어(17)를 최대 냉방모드 위치로부터 3/8구간 위치(P0)까지 회동시킨 상태에서, 차실내의 상반부와 하반부간의 평균온도차를 측정해 본 결과, 그 평균온도차는 대략 15℃이고, 템프도어(17)를 4/8구간 위치(P1)까지 회동시킨 경우도 상기와 마찬가지로 거의 15℃이며, 또한 템프도어를 5/8구간 위치(P2)까지 회동시킨 경우는 대략 14℃로서, 차실내의 상하 온도차가 거의 변동없음을 알 수 가 있다. 이와같이, 본 발명은 종래에 비하여 바이레벨 온도특성이 현저하게 향상됨에 따라, 공조성능을 대폭 향상시킬 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 디프로스트 벤트와 페이스 벤트와 연결되는 제1 공기유로와 플로어 벤트와 연결되는 제2 공기유로를 구획하는 안내벽의 끝단부를 공기혼합구간측으로 꺾임이 없이 디프로스트 벤트의 일측 끝단부로 향하도록 함으로써 온풍통로를 통과하여 공기혼합구간측으로 유동되는 온기에 대한 풍량감소를 최소화할 수가 있고, 더욱이 템프도어의 특정 위치에 배플을 돌출형성함으로써, 바이레벨 모드시 페이스 벤트와 플로어 벤트를 통하여 차량 실내의 상반부와 하반부로 토출되는 공기의 온도차를 변동시킴이 없이 일정하게 유지시켜서 바이레벨 모드의 온도특성을 향상시킬 수 있으므로, 차실내에 대한 쾌적한 공조효과를 극대화할 수가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 배플의 양측단부에 경사진 제1 및 제2 보조배플을 연장형성함으로써, 바이레벨 모드는 물론 그 이외의 송풍모드시에, 차실내의 좌우측으로 토출되는 공기의 온도편차를 보상하여 효율적인 공조성능을 제공할 수가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 입구단에 형성된 공기유입구(11)와, 출구단에 각각 형성된 디프로스트 벤트(Defrost Vent, 18), 페이스 벤트(Face Vent, 19) 및 플로어 벤트(Floor Vent, 20, 21)와, 상기 공기유입구(11)로부터 이어져 상기 디프로스트 벤트(18)와 페이스 벤트(19)까지 연결되는 제1 공기유로(13)와 상기 공기유입구(11)로부터 이어져 상기 플로어 벤트(20, 21)까지 연결되는 제2 공기유로(14)를 구획하도록 하부면으로부터 상부면측으로 굴곡 연장되는 안내벽(12)을 구비하는 케이스본체(10);

   상기 각 벤트들(18, 19, 20, 21)의 개도를 조절하는 디프로스트 도어(Defrost Door, 22), 페이스 도어(Face Door, 23), 및 플로어 도어(Floor Door, 24);

   상기 케이스본체(10)내에 설치되며 공기와 열교환하는 증발기(15) 및 히터코어(Heater Core, 16);

   상기 증발기(15)와 히터코어(16) 사이에 설치되고, 상기 히터코어(19)를 우회하는 냉풍통로(C)와 상기 히터코어(16)를 통과하는 온풍통로(H)의 개도를 조절하는 템프도어(Temp Door, 17)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,

   상기 템프도어(17)의 상면에는, 바이레벨 모드(Bi-Level Mode)시, 상기 온풍통로(H)를 통과한 온기를 플로어 벤트(20, 21)측으로 안내하기 위한 배플(Baffle, 30)이 템프도어(17)의 길이방향으로 소정의 길이 및 높이로 돌출 설치되어 있고,

   상기 배플(30)은, 상기 플로어 도어(24)가 풀 오픈(Full Open)된 상태인 경 우에, 상기 플로어 도어(24)의 끝단부(24a)에서 상기 템프도어(17)의 상면에 내린 수선(垂線) L1과, 상기 안내벽(12)의 끝단부(12a)에서 상기 템프도어(17)의 상면에 내린 수선 L2 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 배플(30)의 높이는, 10mm ∼ 20mm인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 배플(30)의 양측부에는, 각각 그 양측부로부터 상기 템프도어(17)의 회전축방향으로 경사지게 소정의 높이로 연장되어 있는 제1 및 제2 보조배플(31)(32)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 안내벽(12)의 끝단부(12a)는, 상기 디프로스트 벤트(18)의 일측 끝단부(18a)쪽으로 향하여 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 템프도어(17)는 평판형 구조이며, 상기 디프로스트 도어(22), 페이스 도어(23), 및 플로어 도어(24)는 버터플라이(Butterfly)형 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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