KR100693549B1 - 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치에 관한 것으로, 내외기 덕트에 형성된 외기 유입구 및 내기 유입구를 선택적으로 막는 전환 도어를 구비한 차량 공조 장치에 있어서, 상기 전환 도어는, 상기 유입구를 부분적으로 폐쇄하는 크기의 돔형 커버가 형성된 제1돔형 도어; 및 상기 돔형 커버와 겹쳐지고 겹침량에 따라 상기 유입구를 완전히 막거나 일부 개방이 가능하게 하는 크기의 돔형 커버를 구비한 제2돔형 도어로 이루어져 도어 액추에이터에 의해 회동 동작되는 이중 돔형 전환 도어로 구성되어, 상기 전환 도어가 상기 유입구를 선택적으로 막은 상태에서 막은 유입구를 부분 개방하여 내외기 혼합이 가능하도록 구성되며, 차량 신호에 따라 도어 액추에이터를 컨트롤 하는 도어 컨트롤러; 상기 제1돔형 도어를 회동시키는 제1도어 액추에이터; 상기 제2돔형 도어를 회동시키는 제2도어 액추에이터; 및 차량 실내의 온도를 감지하여 상기 도어 컨트롤러에 전기적 신호로 전달하는 온도센서를 포함하여, 상기 도어 컨트롤러는 상기 온도센서에 신호에 따라 미리 결정된 혼입률에 따라 내외기 혼입이 이루어지도록 상기 제2도어 액추에이터 회동시키는 것을 특징으로 한다.

공조, 액추에이터, 도어

Description

내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치{AIR CONDITIONING APPARATUS CAPABLE OF MIXING AND CIRCULATING ROOM AIR AND OUTSIDE AIR}

도 1은 종래의 차량 공조 장치의 내외기 덕트를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치의 내외기 덕트를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조 장치의 이중 돔형 전환 도어의 구성을 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 내외기 덕트 2: 외기 유입구

4: 내기 유입구 12,14: 씰링턱

15: 회동축 20: 이중 돔형 전환

22: 제1돔형 도어 25a,25b: 돔형 커버

26: 제2돔형 도어 24,27: 씰링부

28: 인너 씰링턱 23a,29a: 돌설축

23b,29b: 환형링 35: 온도센서

40: 도어 컨트롤러 42: 제1도어 액추에이터

44: 제2도어 액추에이터

본 발명은 차량 공조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내외기 혼입이 가능하게 하는 차량 공조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치되는 공조 장치는 차량의 실내에 냉방을 제공하기 위한 냉방시스템과, 난방을 제공하기 위한 난방시스템을 포함하며, 공조 장치로 흡입되는 공기를 차실 외부로부터 유입되게 할 것인지 아니면 차량 실내 공기를 순환시킬 것인지를 제어하기 위하여 내외기 덕트에 내외기 전환 도어를 포함하여 구성된다.

도 1 은 종래의 차량 공조 장치의 내외기 덕트를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 차량의 내외기 덕트(1)에 외기 유입구(2) 및 내기 유입구(4)가 형성되어 있으며, 내외기 전환 도어(6)가 회동축(7)을 중심으로 회동하면서 상기 외기 유입구(2) 및 내기 유입구(4)를 선택적으로 폐쇄할 수 있도록 설치되어 있다.

도 1 과 같은 외기 모드에서는 내기 유입구(4)를 막고 외기 유입구(2)를 개방한 상태에서 블로워(8)가 동작되어 외기가 유입되어 송풍 덕트(10)를 통해 냉방 시스템 또는 난방 시스템으로 공급될 수 있게 구성된다. 한편 내기 모드에서는 내외기 전환 도어(6)가 회동축(7)을 중심으로 회동하여 외기 유입구(2)를 막고 내기 유입구(4)를 개방시켜 차량 실내의 공기가 순환되도록 구성되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 차량 공조 장치는 동절기 난방시 초기 난방성능이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 난방 모드에서는 신선한 외기를 유입하여 난방 시스템에서 열교환을 통해 데운 후 더운 공기를 실내로 공급하게 되는 데, 외기 유입구(2)를 통해 실외로부터 흡입되는 공기의 기온이 낮은 관계로 운전 초기에는 난방 성능이 떨어진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 연료 연소식 보조히터나 전기식 보조히터 등을 이용하여 난방 시스템을 보조하는 방안이 사용되고 있으나, 이러한 방식은 연비저하, 배터리 방전 등의 문제를 일으키므로 다른 개선방안이 요구되고 있다.

이러한 보조히터 등의 사용 방식의 개선하기 위하여 내외기 혼입 방식을 적용하는 방안이 연구되고 있다. 이는 난방 초기 실외기 도입에 따르는 난방 성능 저하를 막기 위해 외기에 비해 상대적으로 온도가 높은 실내 공기를 외부 공기를 섞어 공조 장치에 공급하는 방식을 말한다.

이에 관해 종래에 개시된 방식은 내외기 덕트 내부에 부압에 의해 동작하는 플랩을 설치하여 덕트 내부의 부압에 의해 자동으로 플랩이 열리면서 실내 공기와 외기가 섞이도록 구성되어 있다. 그러나 이러한 부압에 의해 동작하는 플랩을 이용한 내외기 혼입 방식은 플랩이 블로워 모터의 부압에 의해 작동하는 특성상 내외기 혼합비율 조정이 불가능하며, 차량 실내 온도가 충분히 상승하여 내외기의 혼합 공 급이 불필요한 경우에도 내외기 혼합이 이루어지는 바, 지속적인 혼탁한 실내공기의 순환 및 이로 인한 차량 실내의 습도 상승을 유발하여 제상 제습 능력 저하의 문제점을 유발한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 공조 장치에서 공조 조건에 따라 실내외기의 혼합 비율 조절이 가능한 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치는, 내외기 덕트에 형성된 외기 유입구 및 내기 유입구를 선택적으로 막는 전환 도어를 구비한 차량 공조 장치에 있어서, 상기 전환 도어는, 상기 유입구를 부분적으로 폐쇄하는 크기의 돔형 커버가 형성된 제1돔형 도어; 및 상기 돔형 커버와 겹쳐지고 겹침량에 따라 상기 유입구를 완전히 막거나 일부 개방이 가능하게 하는 크기의 돔형 커버를 구비한 제2돔형 도어로 이루어져 도어 액추에이터에 의해 회동 동작되는 이중 돔형 전환 도어로 구성되어, 상기 전환 도어가 상기 유입구를 선택적으로 막은 상태에서 막은 유입구를 부분 개방하여 내외기 혼합이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상기 제1돔형 도어와 제2돔형 도어는 회동축이 동축으로 결합되고, 각각 별개의 도어 액추에이터에 의해 회전 동작제어된다.

본 발명에 의하면, 상기 제2돔형 도어의 돔형 커버의 상단에는 인너 씰링턱 이 형성되어 상기 제1돔형 도어의 돔형 커버와의 씰링이 가능하게 구성되고, 상기 제1돔형 도어는 회동축상 일측으로 돌설축, 타측으로 환형링을 포함하고, 상기 제2돔형 도어는 회동축상 일측으로 상기 돌설축에 결합되는 환형링, 상기 환형링에 결합되는 돌설축을 포함하여, 상기 돌설축들이 각각 상기 환형링에 결합되어 동축 회전가능하게 결합된다.

본 발명에 의하면, 차량 신호에 따라 도어 액추에이터를 컨트롤 하는 도어 컨트롤러; 상기 제1돔형 도어를 회동시키는 제1도어 액추에이터; 상기 제2돔형 도어를 회동시키는 제2도어 액추에이터; 및 차량 실내의 온도를 감지하여 상기 도어 컨트롤러에 전기적 신호로 전달하는 온도센서를 포함하여, 상기 도어 컨트롤러는 상기 온도센서에 신호에 따라 미리 결정된 혼입률에 따라 내외기 혼입이 이루어지도록 상기 제2도어 액추에이터 회동시키는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 실시예에 대한 아래의 설명을 통하여 보다 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치의 내외기 덕트를 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조 장치의 이중 돔형 전환 도어의 구성을 보여주는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치는 블로워 작동신호(31), 내외기 선택신호(32), 온도 조절신호(33)를 전달받는 도어 컨트롤러(40)와, 차량 실내 온도를 감지하여 상기 도어 컨트롤러(40)에 신호로 전달하는 온도센서(35)와, 상기 도어 컨트롤러(40)의 신호에 의해 동작되는 제1도어 액추에이터(42)와, 제2도어 액추에이터(44)를 구비한다.

도어 컨트롤러(40)는 블로워 작동 신호(31), 내외기 선택 신호(32)를 입력받아 제1도어 액추에이터(42)와 제2도어 액추에이터(44) 조절을 통해 이중 돔형 전환 도어(20)를 조작한다.

예컨대 블로워 작동 신호(31)가 인가된 상태에서 외기 선택의 내외기 선택 신호(32)가 입력되는 경우, 제1 및 제2도어 액추에이터(42,44)를 제어하여 이중 돔형 전환 도어(20)를 회동축(15)을 중심으로 회동시켜 외기가 유입되게 하고, 내기 선택의 경우 내기가 유입되게 한다.

또한, 본 발명에 따른 도어 컨트롤러(40)는 블로워 작동신호(31), 내외기 선택신호(32), 온도조절신호(33) 및 온도센서(35)의 입력 정보를 입력받아 난방 모드 초기의 실내외기의 혼입이 이루어지도록 제어한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조 장치는 외기 유입구(2)가 형성되고, 상기 외기 유입구(2)의 측면으로 내기 유입구(4)가 형성 공기를 흡입하는 블로워(8)를 구비한 내외기 덕트(1)에서 상기 외기 유입구(2) 및 상기 내기 유입구(4)를 선택적으로 막는 것이 가능한 이중 돔형 전환 도어(15)를 포함한다. 이중 돔형 전환 도어의 동작에 따른 내외기 사이의 선택적 전환이 가능하도록 덕트 내부에 씰링턱(12,14)이 형성되어 있으며, 이 씰링턱(12,14)에 이중 돔형 전환 도어(20)의 씰링부(24,27)가 접촉하면서 전환도어의 동작 및 씰링이 이루 어지도록 구성된다.

이중 돔형 전환 도어(20)는 제1돔형 도어(22)와 제2돔형 도어(24)가 서로 겹쳐져 유입구를 막는 돔형 도어를 형성하도록 구성된다.

제1돔형 도어(22)는 상측단으로 씰링부(24)가 형성된 돔형 커버(25a)를 구비하고, 제1돔형 도어(22)의 회동축은 일측단은 돌설축(23a)으로 형성되고, 타측단(23b)은 환형 링으로 형성된다. 제2돔형 도어(26)의 상측단에는 인너 씰링턱(28)이 구비되어 제1돔형 도어(22)의 돔형 커버(25a)와의 사이에 씰링이 가능하게 구성되어 있으며, 하측단에는 씰링부(27)를 구비한다.

또한, 제2돔형 도어(26)의 회동축의 일측단은 상기 돌설축(23a)에 끼움되는 환형 링(29b)으로 형성되고 타측단은 상기 제1돔형 도어의 환형 링(23b)에 끼움되는 돌설축(29a)으로 형성되어 각각 돌설축들에 각각의 대응 환형 링이 끼워지는 방식으로 제1돔형 도어(22) 및 제2돔형 도어(26)가 동축으로 결합된다. 이때 돌설축(23a,23b) 각각에는 제1도어 액추에이터(42) 및 제2도어 액추에이터(44)가 결합되어 제1돔형 도어(22) 및 제2돔형 도어(26)의 회전이 제어되도록 구성된다. 이와 같은 구성에 의해 제1돔형 도어(22)의 돔형 커버(25a)와 제2돔형 도어(26)의 돔형 커버(25b)의 겹침 정도에 따라 이중 돔형 전환 도어는 유입구를 선택적으로 막은 상태에서 막은 유입구를 부분적으로 개방하거나 완전히 막는 것이 가능하게 된다.

이하 본 발명에 따른 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치의 동작을 설명한다.

블로워 작동신호(31)가 인가되고 및 외기 유입으로 선택된 내외기 선택신호 (32)가 인가되고, 온도 조절 신호(33)를 통해 난방모드 진입이 결정된 경우, 도어 컨트롤러(40)는 온도센서(35)의 입력 정보를 받아 실내온도에 따라 내외기 혼입률을 결정한다. 이때 도어 컨트롤러(40)는 실내 온도 또는 실내외 온도차에 따른 내외기 혼입률을 미리 결정된 데이터베이스로서 구비하고 있다.

예컨대 도 3 을 참조하면, 내외기 혼입이 결정된 선택된 경우 결정된 혼입률에 따라 도어 컨트롤러(40)는 제2도어 액추에이터(44)를 컨트롤 하여 이중 돔형 전환 도어(20)가 내기 유입구(4)를 막은 상태에서 제2돔형 도어(26)를 개방 방향으로 회동시킨다. 이에 따라 제1돔형 도어(22)의 돔형 커버(25a)와 제2돔형 도어(26)의 돔형 커버(25b)의 겹침율이 증가되고 이는 제2돔형 도어(26)의 하단을 통한 내기 유입을 허용하는 결과가 된다. 이에 따라 난방 모드 초기에 외기보다 온도가 높은 실내 공기가 유입되어 섞인 후 블로워(8) 및 송풍 덕트(10)를 통해 난방시스템으로 공급하는 것이 가능하게 되고 이는 공급 공기의 온도가 높은 것을 의미하므로 차량 실내의 온도 상승이 보다 신속히 이루어질 수 있게 한다.

또한 도어 컨트롤러(40)는 온도센서(35)의 온도 정보를 지속적으로 입력받으며, 혼입률은 온도센서(35)를 통해 감지되는 온도 값에 의존함으로 실내 온도 상승에 따라 공기 혼입 필요성이 점차로 낮아진다. 이에 따라 도어 컨트롤러(40)는 제2도어 액추에이터(44)의 제어에 의해 제2돔형 도어(26)가 닫히는 방향으로 회동시켜 내기 유입구의 개방도가 점차 낮춘다. 이러한 동작은 실내공기의 재순환율이 점차 줄여 혼탁한 공기의 순환 및 습공기 정체로 인한 윈도우 김 서림 문제를 적절히 제어하는 것을 의미한다. 그리고 실내온도가 일정한 온도에 이르면 설정된 혼입률은 0(zero) 이 되고, 이에 따라 제2돔형 도어(22)는 씰링턱(14) 측으로 완전히 회동하여 이중 돔형 전환 도어(20)에 의해 내기 유입구가 완전히 닫히게 된다.

이상에서 설명된 본 발명은 특정된 바람직한 실시예를 참조하여 구체적으로 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상이나 범위를 벗어남이 다양한 변형이 가능할 것이다. 첨부된 청구항들은 전술한 실시예 뿐만 아니라 이러한 다양한 변형예들을 포함하기 위해 의도된 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치에 의하면, 온도에 따라 내외기의 혼합비율이 조절가능함으로, 난방모드 초기에는 차량 실내의 내기를 차량 외부의 외기와 혼입하여 실내로 공급함으로써 차량 실내를 신속히 데우는 것이 가능하고, 차량 실내가 일정한 온도에 이룬 경우 내기 순환을 막아 차량 내부 혼탁과 습공기 정체 현상을 방지할 수 있다 즉, 온도에 따른 공조 조건에 따라 실내외기의 혼합이 적절히 조절가능하므로 공조 효율이 향상된다.

Claims (4)

1. 내외기 덕트에 형성된 외기 유입구 및 내기 유입구를 선택적으로 막는 전환 도어를 구비한 차량 공조 장치에 있어서,

   상기 전환 도어는, 상기 유입구를 부분적으로 폐쇄하는 크기의 돔형 커버(25a)가 형성된 제1돔형 도어(22) 및 상기 돔형 커버(25a)와 겹쳐지고 겹침량에 따라 상기 유입구를 완전히 막거나 일부 개방이 가능하게 하는 크기의 돔형 커버(25b)를 구비한 제2돔형 도어(26)로 이루어져, 도어 액추에이터에 의해 회동 동작되는 이중 돔형 전환 도어로 구성되어,

   상기 전환 도어가 상기 유입구를 선택적으로 막은 상태에서 막은 유입구를 부분 개방하여 내외기 혼합이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1돔형 도어(22)와 제2돔형 도어(26)는 회동축이 동축으로 결합되고, 각각 별개의 도어 액추에이터에 의해 회전 동작제어되는 것을 특징으로 하는 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제2돔형 도어(26)의 돔형 커버(25b)의 상단에는 인너 씰링턱(28)이 형 성되어 상기 제1돔형 도어(22)의 돔형 커버(25a)와의 씰링이 가능하게 구성되고,

   상기 제1돔형 도어(22)는 회동 축상일측으로 돌설축(23a), 타측으로 환형링(23b)을 포함하고,

   상기 제2돔형 도어(26)는 회동축상 일측으로 상기 돌설축(23a)에 결합되는 환형링(29b), 상기 환형링(23b)에 결합되는 돌설축(29b)을 포함하여,

   상기 돌설축들(23a,29a)이 각각 상기 환형링(29b,23b)에 결합되어 동축 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치.
4. 제1항에 있어서,

   차량 신호에 따라 도어 액추에이터를 컨트롤 하는 도어 컨트롤러(40);

   상기 제1돔형 도어를 회동시키는 제1도어 액추에이터(42);

   상기 제2돔형 도어를 회동시키는 제2도어 액추에이터(44); 및

   차량 실내의 온도를 감지하여 상기 도어 컨트롤러에 전기적 신호로 전달하는 온도센서(35)를 포함하여,

   상기 도어 컨트롤러(40)는 상기 온도센서(35)에 신호에 따라 미리 결정된 혼입률에 따라 내외기 혼입이 이루어지도록 상기 제2도어 액추에이터(44)를 회동시키는 것을 특징으로 하는 내외기 혼입이 가능한 차량 공조 장치.

Images