KR102158509B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원통형 인테이크 도어의 회전축을 고정 지지하는 지지리브와, 인테이크 덕트의 내주면에 형성되어 상기 인테이크 도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 지지대에 오조립방지수단을 형성함으로써, 상기 인테이크 도어와 상기 인테이크 덕트간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성을 향상하고, 상기 인테이크 도어가 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

차량용 공조장치{Air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원통형 인테이크 도어의 회전축을 고정 지지하는 지지리브와, 인테이크 덕트의 내주면에 형성되어 상기 인테이크 도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 지지대에 오조립방지수단을 형성한 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량의 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나, 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로써, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 상기 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어져 있다.

이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별할 수 있다.

차량 실내 공간의 효율성 증대를 위하여, 차량 공조장치의 컴팩트(Compact)화 및 소형화가 요구되고 있는데, 이러한 요구에 부응하여 근래에는 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 일체화된 센터 마운팅 타입 차량 공조장치의 개발이 증가되고 있다. 이러한 센터 마운팅 타입 차량 공조장치의 일예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 센터 마운팅 타입 차량 공조장치(1)는, 입구측에는 송풍장치(20)가 설치되고 출구측에는 다수의 공기토출구(12)가 형성된 공조케이스(10)와; 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 공조케이스(10)내의 냉풍통로(P1) 및 온풍통로(P2)의 개도를 조절하는 적어도 하나의 온도조절도어(14) 및 상기 각 공기토출구(12)의 개도를 조절하는 다수의 모드도어(13)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 송풍장치(20)는, 공조케이스(10)의 입구측에 구비되는 스크롤케이스(21)와, 상기 스크롤케이스(21)의 내부에 회전가능하게 설치되는 원심팬(25)과, 상기 스크롤케이스(21)의 일측면에 설치됨과 아울러 인테이크 도어(33)에 의해 개폐되는 내,외기유입구(31,32)가 형성된 인테이크 덕트(30)와, 상기 인테이크 덕트(30)와 마주하는 스크롤케이스(21)의 일측면에 형성됨과 아울러 내,외기유입구(31,32)를 통해 유입된 공기를 원심팬(25)의 내측으로 안내하는 인렛링(22)과, 상기 원심팬(25)을 구동하도록 상기 스크롤케이스(21)의 인렛링(22)의 반대편에 설치되는 모터(27)로 이루어진다.

상기 송풍장치(20)는, 내기유입모드시 상기 인테이크 도어(33)가 내기유입구(31)를 개방하여 내기만 유입하게 되고, 외기유입모드시에는 외기유입구(32)를 개방하여 외기만 유입하게 된다.

또한, 상기 인테이크 덕트(30)의 내측에는 공기 중에 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 에어필터(35)가 설치된다.

한편, 상기 인테이크 도어(33)는 플랫형(flat type)으로 구성되며, 이때 인테이크 도어(33)의 회전축은 원심팬(25)의 회전축과 직각방향으로 배치되어 있다.

따라서, 상기 공조장치(1)는, 상기 송풍장치(20)내의 원심팬(25)이 작동하게 되면, 이 원심팬(25)의 회전에 의해 원심팬(25)의 내부에는 저압이 형성됨에 따라 상기 인렛링(22)을 통해 원심팬(25)의 축방향으로 공기가 흡입되어 원심팬(25)의 반경방향으로 송풍되며, 이 송풍공기는 스크롤케이스(21)의 출구(23)를 통해 공조케이스(10)의 내부로 토출된다.

계속해서, 상기 공조케이스(10)의 내부로 토출된 공기는 증발기(2)를 통과하면서 냉각되고, 이후 상기 온도조절도어(14)에 의해 상기 히터코어(3)를 바이패스하여 냉풍 상태로 유동하거나 또는 히터코어(3)를 통과하면서 온풍으로 열교환되며, 이후 공조모드에 따라 개방되는 상기 공기토출구(12)를 통해 차량실내로 토출됨으로써 실내를 냉,난방 하게 된다.

그러나, 상기 공조장치(1)는, 도 1과 같이, 상기 공조케이스(10)의 스크롤케이스(21) 일측에 설치되는 인테이크 덕트(30) 크기가 커서 공조장치의 소형화에 어려움이 있었다.

상기의 문제를 해결하기 위해 인테이크 덕트(40)를 원통형으로 구성하여 소형화에 유리하도록 한 공조장치(1)가 도 3에 개시되어 있다.

도 3을 참조하면, 상기 공조케이스(10)의 스크롤케이스(21) 일측에는 원통형 인테이크 덕트(40)가 설치된다.

상기 원통형 인테이크 덕트(40)의 일측은 개구부(42)로 형성되어 상기 스크롤케이스(21)측에 결합되고, 타측면(41)은 폐쇄된 구조로 구성된다.

상기 인테이크 덕트(40)의 외주면에는 내기유입구(146)와 외기유입구(145)가 형성된다.

상기 인테이크 덕트(40)의 내부에 조립되는 인테이크 도어(50) 역시 원통형 도어나 돔형 도어로 구성되는데, 도면에서는 돔형 도어 형태를 도시하였다.

상기 인테이크 도어(50)의 양측에는 회전축(51)이 형성된다.

또한, 상기 인테이크 도어(50)의 일측 회전축(51)은 상기 인테이크 덕트(40)의 개구부(42)측에 회전가능하게 결합되고, 타측 회전축(51)은 상기 인테이크 덕트(40)의 폐쇄된 측면(41)에 회전가능하게 결합된다.

이때, 상기 인테이크 덕트(40)의 개구부(42)측에는 상기 인테이크 덕트(40)의 일측 회전축(51)을 회전 가능하게 지지하도록 지지대(43)가 형성된다.

상기 지지대(43)는, 상기 인테이크 도어(50)의 일측 회전축(51)을 회전 가능하게 지지하는 보스부(43a)와, 상기 보스부(43a)와 상기 인테이크 덕트(40)를 연결하는 3개의 리브(43b)로 이루어진다.

따라서, 상기 공조케이스(10)의 스크롤케이스(21) 일측에 원통형 인테이크 덕트(40)와 인테이크 도어(50)를 설치함으로써, 소형화가 가능한 것이다.

그러나, 상기 원통형 인테이크 덕트(40)내에 회전체인 인테이크 도어(50)를 조립할 때 정위치를 쉽게 찾기가 어려워 조립성이 떨어지는 문제가 있으며, 상기 인테이크 도어(50)를 정위치에서 벗어난 다른 위치에 오조립하는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 원통형 인테이크 도어의 회전축을 고정 지지하는 지지리브와, 인테이크 덕트의 내주면에 형성되어 상기 인테이크 도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 지지대에 오조립방지수단을 형성함으로써, 상기 인테이크 도어와 상기 인테이크 덕트간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성을 향상하고, 상기 인테이크 도어가 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공조케이스의 입구측에 구비되며 내부에 원심팬이 설치된 스크롤케이스와, 상기 원심팬의 축방향으로 스크롤케이스의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구가 형성된 인테이크 덕트와, 상기 인테이크 덕트의 내부에 회전축을 통해 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구를 개폐하는 인테이크 도어를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 인테이크 덕트의 내주면에는, 상기 인테이크 도어의 일측 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지대가 형성되고, 상기 인테이크 도어는, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구를 개폐하도록 원통 도어부에 개구부를 형성하여 이루어지되, 상기 원통 도어부의 내주면에는 상기 일측 회전축을 지지하는 지지리브가 형성되며, 상기 지지대와 지지리브에는, 상기 인테이크 도어와 상기 인테이크 덕트 간에 오조립을 방지할 수 있도록 오조립방지수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 원통형 인테이크 도어의 회전축을 고정 지지하는 지지리브와, 인테이크 덕트의 내주면에 형성되어 상기 인테이크 도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 지지대에 오조립방지수단을 형성함으로써, 상기 인테이크 도어와 상기 인테이크 덕트간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성을 향상할 수 있다.

또한, 상기 오조립방지수단의 차폐판에 의해 상기 지지대의 버팀강도가 향상되고, 상기 인테이크 도어의 스터드가 도어 작동범위내에서 상기 지지대에 걸리게 됨으로써, 상기 인테이크 도어가 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 종래의 차량용 공조장치에서 원통형 인테이크 덕트를 설치한 경우를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 덕트를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 덕트와 인테이크 도어를 나타내는 분해 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 도어를 나타내는 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 인테이크 덕트의 개방부쪽에서 바라본 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 단면도이다.

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

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는, 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 입구(111)측에 구비되는 송풍장치(130)와, 상기 공조케이스(110)의 내부 공기통로에 설치되는 증발기(101) 및 히터코어(102)로 구성된다.

상기 공조케이스(110)의 입구(111)는 상기 송풍장치(130)의 토출구(133)와 연결되고, 출구(112)는 차량 실내의 각 부위로 공기를 토출하도록 복수개로 형성된다.

상기 출구(112)는 차량에 따라 그 위치나 개수가 변경된다.

아울러, 상기 공조케이스(110)의 출구(112)에는 모드도어(125)가 설치되어 공기토출모드에 따라 출구(112)의 개도를 조절하게 된다.

또한, 상기 증발기(101) 및 히터코어(102)는 상기 공조케이스(110)의 입구(111)와 출구(112) 사이의 공기통로에 서로 일정간격 이격되어 설치된다.

아울러, 상기 공조케이스(110)의 내부에서 상기 증발기(101)와 히터코어(102)의 사이에는 온도조절도어(120)가 설치된다.

상기 온도조절도어(120)는, 상기 히터코어(102)를 바이패스하는 통로와 히터코어(102)를 통과하는 통로의 개도를 조절하여, 상기 증발기(101)를 통과한 후 히터코어(102)를 바이패스하는 냉풍과 상기 히터코어(102)를 통과한 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 온도를 조절하게 된다.

한편, 상기 온도조절도어(120)와 모드도어(125)는 구동수단(160)을 통해 구동된다.

상기 모드도어(125)를 구동하는 구동수단(160)을 일예로 설명하면, 상기 모드도어(125)의 회전축과 결합되며 일단부에 핀(161a)이 구비된 아암(161)과, 상기 공조케이스(110)의 외측면에 회전가능하게 결합되며 상기 아암(161)의 핀(161a)이 슬라이딩 가능하게 결합되도록 슬롯(162a)이 형성된 캠(162)으로 구성된다.

따라서, 상기 캠(162)이 일정각도 회전하게 되면, 상기 아암(161)이 상기 슬롯(162a)의 형상을 따라 캠 운동하면서 모드도어(125)를 구동하게 된다.

상기 캠(162)은 엑츄에이터(미도시) 또는 와이어(미도시)로 작동시키게 된다.

상기 온도조절도어(120)의 구동수단 역시 모드도어(125)와 동일하다.

그리고, 상기 송풍장치(130)는 공조케이스(110)의 입구(111)측에 연결되어 구비되는 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 원심팬(132)과, 상기 원심팬(132)의 축방향으로 상기 스크롤케이스(131)의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구(141,142)가 형성된 인테이크 덕트(140)와, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하는 인테이크 도어(150)로 구성된다.

이러한 상기 송풍장치(130)는 상기 공조케이스(110)의 증발기(101) 상부측 방향에 구성되며, 상기 스크롤케이스(131)는 상기 공조케이스(110)와 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 스크롤케이스(131)를 기준으로 일측면에는 상기 인테이크 덕트(140)가 결합되고, 타측면에는 상기 원심팬(132)을 구동하기 위한 모터(132a)가 결합된다.

그리고, 상기 인테이크 덕트(140)는, 원통형으로 형성되는데, 즉, 원통형 구조에서 축방향 일측면은 원형 개구부(143)에 의해 개방되고, 타측면(144)은 폐쇄된 구조이다. 물론 상기 인테이크 덕트(140)의 폐쇄된 측면(144)에는 후술하는 공기흡입구(145)가 형성된다.

아울러, 상기 인테이크 덕트(140)의 일측 개구부(143)가 상기 스크롤케이스(131)측에 결합된다.

또한, 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에는 상기 내,외기유입구(141,142)가 둘레방향으로 이격되어 형성된다.

상기 내기유입구(141)는, 후술하는 한 쌍의 도어판(153a,153b) 위치에 대응하는 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에 한 쌍이 형성되는데, 즉, 180도 간격으로 2개가 형성된다.

상기 외기유입구(142)는, 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에 1개가 형성되는데, 이때 상기 인테이크 덕트(140)의 외주면에서 상기 한 쌍의 내기유입구(141) 사이에 단일로 형성된다.

다시말해 상기 인테이크 덕트(140)의 중심에서 180도 방향으로 2개의 내기유입구(141)가 형성되고, 90도 방향에 1개의 외기유입구(142)가 형성된 것이다.

따라서, 상기 송풍장치(130)의 원심팬(132)이 작동하게 되면, 상기 내,외기유입구(141,142)를 통해 인테이크 덕트(140) 내부로 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 원심팬(132)의 내부로 유입된 후 원심팬(132)의 반경방향으로 토출되며, 이후 상기 송풍장치(130)의 토출구(133)를 통해 상기 공조케이스(110)의 입구(111)로 공급된다.

그리고, 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 내주면에는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(146)가 구비된다.

이로인해, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)은 상기 지지대(146)에 회전 가능하게 결합되며, 타측 회전축(151b)은 상기 인테이크 덕트(140)의 폐쇄된 측면(144)에 회전 가능하게 결합된다.

상기 지지대(146)는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전가능하게 지지하는 보스부(146a)와, 상기 보스부(146a)의 외주면과 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 내주면을 연결하는 복수개의 연결리브(146b)로 이루어진다.

상기 복수개의 연결리브(146b)는 120도 간격으로 3개가 형성되며, 이때 상기 보스부(146a)는 상기 연결리브(146b)에 의해 인테이크 덕트(140)의 개구부(143)로부터 내측 방향으로 일정 간격 이격되게 배치된다.

그리고, 상기 인테이크 도어(150)는, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전 가능하게 설치되되, 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)이 상기 원심팬(132)의 회전축과 동일방향이 되도록 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하게 된다.

상기 인테이크 도어(150)는, 원통형 도어로서, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하도록 원통 도어부(153)의 외주면에 개구부(154)를 형성하여 이루어진다.

좀 더 상세히 설명하면, 상기 인테이크 도어(150)는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)을 중심으로 하여 반경방향으로 서로 일정간격 이격되어 상기 원통 도어부(153)를 구성하는 한 쌍의 도어판(153a,153b)과, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 내측면을 연결하며 상기 일측 회전축(151a)이 형성된 지지리브(152)와, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부를 연결하며 상기 타측 회전축(151b)이 형성된 측면판(156)으로 이루어진다.

즉, 상기 원통 도어부(153)의 내주면에 형성된 상기 지지리브(152)가 상기 일측 회전축(151a)을 고정 지지하게 된다.

상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)은, 각각 호 형상으로 형성된다.

또한, 상기 지지리브(152)는, 상기 일측 도어판(153a)의 내측면에 일측 회전축(151a)을 향해 연결되는 "V"자 형태의 제1리브(152a)와, 상기 타측 도어판(153b)의 내측면에 일측 회전축(151a)을 향해 연결되는 "V"자 형태의 제2리브(152b)로 이루어지고, 상기 제1리브(152a)와 제2리브(152b)가 만나는 부위에 상기 일측 회전축(151a)이 축방향으로 돌출 형성된다.

아울러, 상기 인테이크 도어(150)는, 원주방향으로 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 사이에 상기 개구부(154)가 형성된다.

한편, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부는 상기 측면판(156)에 의해 연결 지지되고, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부는 보강대(158)에 의해 연결 지지된다.

이때, 상기 보강대(158)는 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부의 끝단에서 일정간격 이격된 위치에 형성된다.

따라서, 상기 인테이크 도어(150)는, 외기유입모드시 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)이 상기 내기유입구(141)를 폐쇄하고 상기 개구부(154)가 외기유입구(142)를 개방하여 외기가 유입되고, 내기유입모드시에는 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 중 하나가 상기 외기유입구(142)를 폐쇄하고 상기 개구부(154)가 내기유입구(141)를 개방하여 내기가 유입되는 것이다.

그리고, 상기 인테이크 덕트(140)의 지지대(146)와 상기 인테이크 도어(150)의 지지리브(152)에는, 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140) 간에 오조립을 방지할 수 있도록 오조립방지수단(180)이 형성된다.

상기 오조립방지수단(180)은, 상기 지지리브(152)에 축방향으로 돌출 형성되어, 상기 복수개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 복수개 영역(A,B,C) 중 하나의 영역(A)내에 삽입 배치되는 스터드(182)와,

상기 복수개 영역(A,B,C) 중 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되어, 상기 스터드(182)가 상기 미삽입되는 영역(B,C)에 삽입 배치되는 것을 방지하는 차폐판(181)으로 이루어진다.

즉, 상기 3개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 3개의 영역(A,B,C) 중 1개의 영역(A)내에 상기 스터드(182)가 삽입 배치되고, 나머지 2개의 영역(B,C)에 상기 차폐판(181)이 형성된다.

상기 스터드(182)가 삽입 배치되는 상기 1개의 영역(A)은 상기 인테이크 도어(150)의 작동범위이다.

한편, 상기 차폐판(181)은, 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되지만 상기 보스부(146a)의 외주면에도 연결된다.

그리고, 상기 스터드(182)는, 상기 지지리브(152)의 제1,2리브(152a,152b) 중 하나의 리브에만 형성된다. 도면에서는 제2리브(152b)에 상기 스터드(182)를 형성한 경우를 도시 하였다.

이때, 상기 "V"자 형태인 제2리브(152b)의 내측에는 상기 스터드(182)를 형성하기 위한 보강리브(183)가 형성되며, 상기 보강리브(183)의 측면에 상기 스터드(182)가 축방향으로 일정길이 돌출되게 형성된다.

따라서, 상기 인테이크 도어(150)가 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하기 위해 일정각도 회전할 때, 상기 스터드(182)는 상기 1개의 영역(A)내에서 회전 작동하게 된다.

이때, 상기 인테이크 도어(150)가 내기유입구(141)를 개방할 때에는 상기 스터드(182)가 상기 1개의 영역(A)의 일측에 위치한 연결리브(146b)에 걸리게 되고, 외기유입구(142)를 개방할 때에는 상기 스터드(182)가 상기 1개의 영역(A)의 타측에 위치한 연결리브(146b)에 걸리게 된다.

따라서, 상기 인테이크 도어(150)의 스터드(182)가 도어 작동범위내에서 상기 지지대(146)의 연결리브(146b)에 걸리게 됨으로써, 상기 인테이크 도어(150)가 엑츄에이터(미도시)의 작동력이나 풍량에 의해 작동범위를 이탈하는 것도 방지할 수 있다.

다시말해, 상기 스터드(182)로 인해 상기 인테이크 도어(150)의 작동범위 이탈방지역할을 더욱 향상할 수 있는 것이다.

또한, 상기 인테이크 도어(150)를 상기 인테이크 덕트(140)내에 조립할 때, 상기 3개의 영역(A,B,C) 중 상기 1개의 영역(A)으로만 상기 스터드(182)가 삽입 될 수 있고 나머지 2개 영역(B,C)으로는 상기 차폐판(181)에 의해 삽입 자체가 불가능하기 때문에 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140)간에 오조립을 방지함은 물론 상기 인테이크 도어(150)의 정위치를 쉽게 찾을수 있어 조립성도 향상할 수 있다.

그리고, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 차폐판(181)의 가장자리까지의 거리 보다 작은 것이 바람직하다. 이로인해 상기 차폐판(181)이 형성된 영역(B,C)측에서는 상기 스터드(182)가 차폐판(181)에 걸려 삽입되지 않게 된다.

또한, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 원통 도어부(153) 반경의 1/2 보다 작은 것이 바람직하다.

즉, 상기 스터드(182)가 상기 지지대(146)의 보스부(146a)에 인접한 위치에 형성됨으로써, 상기 스터드(182)가 상기 보스부(146a)로부터 먼쪽에 형성된 경우 보다 상기 지지대(146)의 연결리브(146b)의 버팀강도를 향상할 수 있다.

다시말해, 상기 인테이크 도어(150)의 작동시 상기 스터드(182)가 상기 연결리브(146b)에 접촉하게 되고, 이때 엑츄에이터의 작동력이나 풍량에 의해 상기 연결리브(146b)에 접촉하는 스터드(182)에 일정한 힘이 작용하게 되는데, 이 경우 상기 스터드(182)가 상기 보스부(146a)에 인접한 위치에 형성되면 상기 스터드(182)의 미는 힘에 대항하는 상기 연결리브(146b)의 버팀강도를 향상시킬 수 있는 것이다.

아울러, 상기 복수개의 연결리브(146b)를 연결하는 차폐판(181)에 의해 상기 연결리브(146b)의 버팀강도를 더욱 높일 수 있다.

이처럼, 상기 스터드(182)와 상기 차폐판(181) 구조에 의해, 상기 인테이크 도어(150)의 조립시 상기 스터드(182)가 정위치(차폐판이 미형성된 영역)가 아닌 다른 위치(차폐판이 형성된 영역)에 조립되는 것을 방지함은 물론 인테이크 도어(150)의 이탈을 동시에 방지할 수 있으며, 상기 연결리브(146b)의 버팀강도도 향상할 수 있다.

그리고, 도 6과 같이, 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에는 삽입홈(147)이 형성되고, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에는 상기 삽입홈(147)에 회전가능하게 삽입되어 지지되는 돌출지지부(153c)가 형성된다.

즉, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부는 상기 측면판(156)에 의해 서로 연결되어 폐쇄되지만, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부는 공기 유동을 위해 서로 연결되지 않고 개방되어 있다. 이로 인해, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)으로 내기유입구(141) 또는 외기유입구(142)를 폐쇄할 경우 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부를 통해 공기가 리크 될 수 있는데, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에 돌출지지부(153c)를 형성하여 상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에 형성된 삽입홈(147)에 삽입함으로써 공기의 리크를 방지할 수 있다.

이때, 공기의 리크를 방지하기 위해 상기 삽입홈(147)과 돌출지지부(153c)간의 간극을 줄이면 상기 인테이크 도어(150)를 작동시키기 위한 작동력이 증가하여 조작력이 나빠지게 되고, 반대로 상기 인테이크 도어(150)의 작동력을 감소시키기 위해 상기 삽입홈(147)과 돌출지지부(153c)간의 간극을 넓히게 되면 공기의 리크가 과다하게 발생하여 냉,난방 성능이 감소하게 된다.

따라서, 상기 삽입홈(147)의 깊이를 "a"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 길이를 "b"라 할 때, b/a 의 비율은 0.6~0.8을 만족하도록 하고,

상기 삽입홈(147)의 폭을 "c"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 두께를 "d"라 할 때, d/c 의 비율은 0.65~0.75를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 b/a 의 비율은 0.72로 하고, 상기 d/c 의 비율은 0.70으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

이처럼, 상기 삽입홈(147)의 깊이 및 폭과, 상기 돌출지지부(153c)의 길이 및 두께를 최적화함으로써, 공기의 리크로 인한 냉,난방 성능의 저하를 최소화하면서, 상기 인테이크 도어(150)를 작동시키기 위한 작동력도 감소하여 상기 인테이크 도어(150)를 컨트롤러로 조작할 때의 조작력도 좋아져 원활하게 조작 할 수 있다.

그리고, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 상기 외기유입구(142)가 개방되는 외기유입모드시, 상기 인테이크 덕트(140) 외부의 내기가 상기 인테이크 도어(150)의 내부로 흡입될 수 있도록 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)과 인테이크 도어(150)의 측면(156)에는 각각 내기흡입구(145,157)가 관통 형성된다.

상기 인테이크 도어(150)의 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)에 관통 형성되고,

상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)는, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)과 마주하는 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 관통 형성된다.

이때, 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)는 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151b)을 중심으로 180도 방향에 2개가 형성되며, 상기 한 쌍의 내기유입구(141)와 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)는, 회전축(151b)을 기준으로 양측 측면판(156)에 각각 형성할 수도 있고, 또는 일측 측면판(156)에만 형성할 수도 있다.

따라서, 외기유입모드시, 상기 인테이크 도어(150)의 개구부(154)가 상기 외기유입구(142)를 개방하고, 한 쌍의 도어판(153a,153b)이 내기유입구(141)를 폐쇄하게 되므로, 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b)을 연결하는 측면판(156)이 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)를 폐쇄하는 위치에 있게 된다. 이때, 상기 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)와 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 형성된 내기흡입구(145)가 일치하게 되면서 내기흡입구(145,157)가 개방되며, 이로인해 외기유입모드시에도 상기 내기흡입구(145,157)를 통해 내기가 일정량 흡입되는 것이다.

한편, 외기유입모드시에는, 상기 측면판(156)에 형성된 내기흡입구(157)와 상기 인테이크 덕트(140)의 측면(144)에 형성된 내기흡입구(145)가 일치하면서 개방되고, 내기유입모드시에는 상기 인테이크 도어(150)의 측면판(156)이 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)를 벗어나게 되면서 내기흡입구(145)가 개방된다.

이처럼, 외기유입모드에서 내기 흡입을 위해 별도의 부품을 추가할 필요가 없어 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있고, 외기유입모드시 내기를 일부 흡입함에 따라 냉,난방 성능을 향상할 수 있다.

한편, 상기 인테이크 도어(150)에 형성된 내기흡입구(157)는, 상기 인테이크 덕트(140)에 형성된 내기흡입구(145) 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 인테이크 도어(150)는 구동수단(170)을 통해 구동된다.

상기 구동수단(170)은, 상기 인테이크 덕트(140)의 측면에 회전가능하게 결합되며 일단부에 핀(미도시)이 구비된 아암(172)과, 상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151b)에 결합되며 상기 아암(172)의 핀이 슬라이딩 결합되도록 슬롯(171a)이 형성된 캠(171)으로 구성된다.

상기 구동수단(170)에서는 상기 아암(172)을 작동시켜 상기 캠(171)을 구동하게 된다. 즉, 상기 아암(172)이 일정각도 회전하게 되면, 상기 아암(172)의 핀이 캠(171)의 슬롯(171a)을 따라 이동하게 되면서 상기 캠(171)도 일정각도 회전하게 되면서 인테이크 도어(150)를 구동하게 된다.

한편, 상기 아암(172)은, 와이어(미도시)나 엑츄에이터(미도시) 등을 통해 작동시킬 수 있으나, 본 발명과 같은 구조에서는 와이어로 작동시키는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 상기 모터(132a)의 구동으로 원심팬(132)이 작동하게 되면, 이 원심팬(132)의 회전에 의해 원심팬(132)의 내부에 저압이 형성됨에 따라 상기 인테이크 도어(150)에 의해 개방된 내기유입구(141) 또는 외기유입구(142)를 통해 내기 또는 외기가 인테이크 덕트(140)내로 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 인테이크 도어(150)의 내부를 지나 상기 원심팬(132)의 내측으로 유동한 후 원심팬(132)의 반경방향으로 송풍된다.

여기서, 내기유입모드시에는, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 외기유입구(142)가 폐쇄되고 내기유입구(141)는 개방되며, 상기 인테이크 덕트(140)의 내기흡입구(145)도 개방되어, 상기 내기유입구(141) 및 내기흡입구(145)를 통해 내기만 유입되고,

외기유입모드시에는, 상기 인테이크 도어(150)에 의해 내기유입구(141)가 폐쇄되고 외기유입구(142)는 개방되며, 상기 인테이크 덕트(140) 및 인테이크 도어(150)의 각 내기흡입구(145,157)가 개방되어, 상기 외기유입구(142)를 통해 외기가 유입되고, 상기 내기흡입구(145,157)를 통해 내기도 유입된다.

계속해서, 상기 원심팬(132)의 반경방향으로 송풍되는 공기는 스크롤케이스(131)의 내부를 따라 유동하면서 공조케이스(110)의 내부로 송풍된다.

상기 공조케이스(110)의 내부로 송풍된 공기는, 냉,난방모드에 따라 상기 증발기(101)를 통과하면서 선택적으로 냉각되고, 이후 상기 온도조절도어(120)에 의해 상기 히터코어(102)를 바이패스하여 냉풍 상태로 유동하거나 상기 히터코어(102)를 거치면서 온풍으로 바뀐후 유동하게 된다.

상기 온풍 또는 냉풍으로 바뀐 공기는 모드도어(125)를 통해 개방된 상기 출구(112)를 통해 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방 또는 난방이 수행된다.

100: 공조장치 101: 증발기
102: 히터코어 110: 공조케이스
111: 입구 112: 출구
120: 온도조절도어
125: 모드도어 130: 송풍장치
131: 스크롤케이스 132: 원심팬
132a: 모터
140: 인테이크 덕트 141: 내기유입구
142: 외기유입구 143: 개방부
144: 측면 145: 내기흡입구
146: 지지대 147: 삽입홈
150: 인테이크 도어 151a,151b: 회전축
152: 지지리브 153: 원통 도어부
153a,153b: 도어판 154: 개구부
156: 측면판
157: 내기흡입구 158: 보강대
160,170: 구동수단 161,172: 아암
162,171: 캠 180: 오조립방지수단
181: 차폐판 182: 스터드

Claims (11)

1. 공조케이스(110)의 입구(111)측에 구비되며 내부에 원심팬(132)이 설치된 스크롤케이스(131)와, 상기 원심팬(132)의 축방향으로 스크롤케이스(131)의 일측에 결합됨과 아울러 내,외기를 유입하도록 내,외기유입구(141,142)가 형성된 인테이크 덕트(140)와, 상기 인테이크 덕트(140)의 내부에 회전축을 통해 회전 가능하게 설치되어 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하는 인테이크 도어(150)를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서,
   상기 인테이크 덕트(140)의 내주면에는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(146)가 형성되고,
   상기 인테이크 도어(150)는, 회전각도에 따라 상기 내,외기유입구(141,142)를 개폐하도록 원통 도어부(153)에 개구부(154)를 형성하여 이루어지되, 상기 원통 도어부(153)의 내주면에는 상기 일측 회전축(151a)을 고정 지지하는 지지리브(152)가 형성되며,
   상기 지지대(146)와 지지리브(152)에는, 상기 인테이크 도어(150)와 상기 인테이크 덕트(140) 간에 오조립을 방지할 수 있도록 오조립방지수단(180)이 형성되고,
   상기 지지대(146)는, 상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)을 회전가능하게 지지하는 보스부(146a)와, 상기 보스부(146a)의 외주면과 상기 인테이크 덕트(140)의 내주면을 연결하는 복수개의 연결리브(146b)로 이루어지며,
   상기 오조립방지수단(180)은,
   상기 지지리브(152)에 축방향으로 돌출 형성되어, 상기 복수개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 복수개 영역(A,B,C) 중 하나의 영역(A)내에 삽입 배치되는 스터드(182)와,
   상기 복수개 영역(A,B,C) 중 상기 스터드(182)가 미삽입되는 영역(B,C)에서 각 연결리브(146b)를 연결하도록 형성되어, 상기 스터드(182)가 상기 미삽입되는 영역(B,C)에 삽입 배치되는 것을 방지하는 차폐판(181)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수개의 연결리브(146b)는, 120도 간격으로 3개가 형성되며,
   상기 3개의 연결리브(146b)에 의해 분할된 3개의 영역(A,B,C) 중 1개의 영역(A)내에 상기 스터드(182)가 삽입 배치되고, 나머지 2개의 영역(B,C)에 상기 차폐판(181)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 차폐판(181)의 가장자리까지의 거리 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 인테이크 도어(150)의 회전 중심에서부터 상기 스터드(182) 중심까지의 거리는, 상기 원통 도어부(153) 반경의 1/2 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 인테이크 도어(150)는,
   상기 인테이크 도어(150)의 회전축(151a,151b)을 중심으로 하여 반경방향으로 서로 일정간격 이격되어 상기 원통 도어부(153)를 구성하는 한 쌍의 도어판(153a,153b)으로 이루어지고,
   상기 인테이크 도어(150)의 일측 회전축(151a)은 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 내측면을 연결하는 상기 지지리브(152)에 형성되며,
   상기 인테이크 도어(150)의 타측 회전축(151b)은 상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 일단부를 연결하는 측면판(156)에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 인테이크 덕트(140)는, 원통형으로 형성되어 일측 개구부(143)가 상기 스크롤케이스(131)측에 결합되고, 외주면에는 상기 내,외기유입구(141,142)가 둘레방향으로 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 인테이크 덕트(140)의 개구부(143) 둘레에는 삽입홈(147)이 형성되고,
   상기 한 쌍의 도어판(153a,153b) 타단부에는 상기 삽입홈(147)에 회전가능하게 삽입되어 지지되는 돌출지지부(153c)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 삽입홈(147)의 깊이를 "a"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 길이를 "b"라 할 때, b/a 의 비율은 0.6~0.8을 만족하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 삽입홈(147)의 폭을 "c"라 하고, 상기 삽입홈(147)내로 삽입된 돌출지지부(153c)의 두께를 "d"라 할 때, d/c 의 비율은 0.65~0.75를 만족하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.

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