자동차용 공기조화장치 document_id A220623021397

일반적으로 자동차용 공기조화장치는 차량 외부 또는 차량 실내에서 공기를 도입하여 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내로 송풍함으로써 자동차 실내를 냉방 또는 난방하는 장치이다. 이러한 공기조화장치는 블로어 유니트(blower unit), 증발기 유니트(evaporator unit) 및 히터 유니트(heater unit)가 독립적으로 구성된 쓰리 피스 타입(Three-Pieces type)의 공기조화장치, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 타입(Semi-Center type)의 공기조화장치, 및 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터 유니트가 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 타입(Center type)의 공기조화장치로 분류될 수 있다. 도 1은 종래 기술을 따른 쓰리 피스 타입(Three-Pieces type)의 공기조화장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ′를 따른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 공기조화장치(1)는 공기를 흡입하는 블로어 유니트(10:blower unit)와, 블로어 유니트(10)가 일측에 연결되는 증발기 유니트(30:evaporator unit) 및, 증발기 유니트(30)의 일측에 연결되는 히터 유니트(50:heater unit)를 포함한다. 블로어 유니트(10), 증발기 유니트(30), 및 히터 유니트(50)가 차량의 폭방향(A방향)으로 배치된다. 블로어 유니트(10)는 블로어 유니트 케이스(11)와, 블로어 유니트 케이스(11) 내부에 설치되는 전동 모터(13: electrical motor), 및 전동 모터(13)의 구동력에 의해 회전되는 송풍팬(15:blower)을 포함한다. 블로어 유니트 케이스(11)에는 자동차 실내·외의 공기를 유입하기 위한 내기 유입구(11a) 및 외기 유입구(11b)가 형성된다. 블로어 유니트 케이스(11)의 내부에는 송풍기 도어 부재(17)가 회전 가능하게 설치되어 내기 유입구(11a) 및 외기 유입구(11b)를 선택적으로 개방한다. 증발기 유니트(30)는 블로어 유니트 케이스(11)와 연결되는 증발기 유니트 케이스(31)와, 증발기 유니트 케이스(31) 내에 설치되어 송풍팬(15)에 의해 유입된 내기 또는 외기를 냉각시키는 증발기(33)를 포함한다. 히터 유니트(50)는 증발기(33)를 통해 냉각된 공기가 유입되는 공기 유입구(51a)를 갖는 히터 유니트 케이스(51)와 히터 유니트 케이스(51)내에 설치되어 증발기 유니트 케이스(31)를 통해 유입된 공기를 가열시키는 히터 코어(53)로 이루어진다. 도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ′를 따른 단면도이다. 도 3을 참조하면, 히터 유니트 케이스(51)의 내부에는 블로어 유니트(10)로부터 흡입되어 증발기(33)를 통해 송풍되는 공기를 히터 코어(53)에 선택적으로 유입시키는 온도 조절 도어(71)가 포함된다. 또한, 히터 유니트 케이스(51)는 자동차 창문 쪽으로 공기 배출을 안내하여 자동차 창문의 성에를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(defrost vent : 91 )와, 자동차 실내의 상반부 쪽으로 공기 배출을 안내하기 위한 페이스 벤트(face vent: 93 )와, 자동차 실내의 하반부 쪽으로 공기 배출을 안내하기 위한 플로어 벤트(floor vent: 95)를 추가로 포함한다. 각 벤트(91, 93, 95)로의 공기 흐름의 교체는 디프로스트 도어(defrost door: 73), 페이스 도어(face door : 75), 및 플로어 도어(floor door : 77)에 의하여 행해진다. 각 벤트(91, 93, 95)에는 자동차 실내로 공기 조화된 공기를 자동차 실내의 원하는 영역으로 각각 토출하기 위한 덕트(duct)들이 설치된다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 자동차 실내의 상반부 쪽으로 열교환된 공기를 토출하도록 디프로스트 벤트(91)에는 디프로스트 덕트(101: defrost duct)가 연결되고, 자동차의 창문 측으로 열교환된 공기를 토출하도록 페이스 벤트(93)에는 페이스 덕트(103: face duct)가 연결된다. 다음은 이와 같이 구성된 종래의 공기조화장치(1)의 동작 상태를 냉방·벤트 모드를 예로 들어 설명한다. 먼저, 블로어 유니트 케이스(11)내의 송풍팬(15)에 의해 블로어 유니트 케이스(11)의 내로 유입된 공기가 증발기 유니트 케이스(31) 내의 증발기(33)를 거치면서 냉각되어 히터 유니트 케이스(51)의 공기 유입구(51a)를 통해 히터 유니트 케이스(51)내로 유입된다. 이후, 히터 유니트 케이스(51)내의 바이패스 유로(55)를 통과하여 페이스 벤트(93)를 통해 토출되고, 디프로스트 덕트(101)를 통해 자동차의 실내로 토출된다. 이와 같이 종래에는 공기조화장치(1)를 통해 열교환된 공기를 원하는 영역으로 각각 토출하기 위한 디프로스트 덕트(103), 페이스 덕트(101)등이 앞좌석의 전방에 배치되기 때문에 뒷좌석의 냉방 효율은 떨어지게 된다. 자동차 실내가 비교적 넓은 경우에는 뒷좌석까지 열교환된 공기가 충분히 전달되지 않는 문제점이 있다. 종래의 공기조화장치(1)는 냉방 모드로 구동할 때에도 증발기(33)를 통해 열교환된 공기가 히터 유니트 케이스(51)내로 유입된 후 각 벤트(91,93,95)로 토출되는 구조를 이루기 때문에 냉기가 토출되는 유로가 길어져 풍량이 감소하는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이 공기 유로가 길기 때문에 자동차 실내로 토출되는 냉기의 열손실이 발생되어 냉방 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이 토출 공기의 유량이 감소하고, 냉기의 열손실이 발생됨에 따라 자동차 실내를 빠르게 냉각시키지 못하여, 초기 냉각 시간이 지연됨으로써 에너지 효율이 저감되는 문제점이 있으며, 그 결과 연비(燃費)가 상승되는 문제점이 있다.