KR100291542B1 - 차량용공조장치 - Google Patents

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KR100291542B1
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카즈히로 야마모토
토시키 하카타
사토시 오타니
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오하라 켄타로우
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Abstract

케이스(11) 내부에서, 원통형 임펠러(13)의 위쪽에는 리어 가이드(23)가 형성되고, 임펠러의 아래쪽에는 고정부재(24)가 형성된다. 상기 배출구(17) 측의 원통형 임펠러(13)와 고정부재(24) 사이의 최단 간극 치수는, 원통형 임펠러(13)의 외경의 14%∼24%의 값이다. 상기 원통형 임펠러(13)의 회전중심과 상기 고정부재(24)의 배출구(17) 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 수평면 사이의 각도는 38°∼43°의 값이다. 상기 흡입구(16) 측의 원통형 임펠러(13)와 고정부재(24) 사이의 최단 간극 치수는, 원통형 임펠러(13)의 외경의 7%보다 작은 값이다. 상기 원통형 임펠러(13)의 회전중심과 상기 고정부재(24)의 흡입구(16) 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 연직면 사이의 각도는 11°∼ 15°의 값이다. 또한, 케이스(11)내의 흡입구(16)와 배출구(17)를 연결하는 방향과 수직으로 평행하게 원통형 임펠러(13)를 배치하고, 해당 원통형 임펠러(13)의 위쪽에 리어 가이드(23)를 형성하고, 임펠러의 아래쪽에는 고정부재(24)를 형성한다. 상기 리어 가이드 또는 상기 고정부재 중, 적어도 한쪽의 배출구측 부분에는, 피벗축(25a, 26a) 주위를 선회함으로써 송풍 방향을 변경할 수 있는 확산기가 설치된다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치, 특히, 후방 좌석용의 냉방, 난방 및 공기 청정기 등에 적용되며, 차량의 천장면에 설치되는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
종래, 예컨대, 원 박스 카(one-box car) 등과 같은 차량의 후방 좌석용의 공조장치로서, 예컨데, 천장면에 설치되고, 다음과 같은 구조(예컨대, 특개평 1-317819호 공보 참조)를 갖는 것이 있었다.
이 차량용 공조장치에 있어서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 케이스(1) 내부에 대략 서로 대향하는 위치에 흡입구(2) 및 배출구(3)가 형성되고, 또 내부에는 원통형 임펠러(4)가 설치된다. 케이스(casing)(1)의 하부의 내부표면에는, 그 표면과 원통형 임펠러(4) 사이에 소정의 간극을 형성하기 위한 고정부재(5)가 설치된다. 고정부재(stabilizer)(5)의 형상은, 원통형 임펠러(4)에 의해 대략 직선방향으로 공기의 흐름을 발생하는 경우, 송풍(air blowing) 효율 등의 관점에서 매우 중요하다. 이 때문에, 고정부재(5)는, 상기 흡입구(2)측 및 배출구(3)측으로 원통형 임펠러(4)에 각각 접근하도록 돌출하여, 그것들 사이에 오목부(6)를 갖는 구성이므로, 원통형 임펠러(4)의 회전중심과 고정부재(5)의 단부를 연결하는 직선과 수평선 및 수직선 사이의 각도 ″a″ 및 ″b″는 각각의 소정범위 내에 있다.
또한, 차량용 공조장치에서, 케이스 내부에는 대략 서로 대향하는 위치에 흡입구 및 배출구가 설치된다. 케이스 내부에는 원통형 임펠러가 설치되고, 그 상부 및 하부 내부표면에는 그들과 원통형 임펠러 사이에 소정의 공간을 형성하기 위한 리어 가이드 및 고정부재가 각각 형성된다. 상기 배출구 측에는, 케이스, 리어 가이드 및 고정부재에 의해 배출 통로가 형성된다. 이 배출 통로에는, 폭방향으로 배치된 피벗축 주위에 편향날개(deflecting vane)가 회전가능하게 설치되어, 송풍 방향을 변경할 수 있다.
그러나, 상술한 차량용 공조장치는, 증발기(7)의 휜피치(fin pitch)(공기가 유동가능한 단면적)를 줄이고, 코어두께(공기가 통과하는 부분의 두께)를 증가시키거나 혹은 비슷한 계측을 함으로써 냉방능력이 향상될 때 발생하는 통풍저항(ventilation resistance)이 증가함으로써 발생되는 파도소리 및 휘바람소리에 관해서는 충분히 고려되어 있지 않다. 즉, 상술한 차량용 공조장치는, 상술한 각도 ″a″ 및 ″b″를 소정범위로 한정함으로써, 팬효율(fan efficiency)을 간단히 향상시키려고 시도하였고, 그 시도는 휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지하기 위해서는 불충분하다.
또한, 상술한 차량용 공조장치에서, 편향날개가 공기의 흐름 속에 설치된다. 따라서, 송풍 방향에 대하여 상기 날개의 기울기가 커짐에 따라, 통풍저항이 증가하고, 이것은 통풍음을 발생시키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 바람직한 공기의 흐름 상태를 유지하면서, 통풍저항을 증가시킨 경우의 공기의 흐름성능을 향상시키고, 송풍 단계에서의 소음의 발생을 감소시키며, 송풍 방향을 원활하게 변경할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 대략 서로 대향하는 위치에 배치된 흡입구 및 배출구를 각각 갖는 케이스 내부에, 상기 흡입구와 배출구를 연결하는 방향과 수직으로 평행하게 배치된 원통형 임펠러와, 해당 원통형 임펠러의 위쪽에 형성된 리어 가이드와, 원통형 임펠러의 아래쪽에 형성된 고정부재를 각각 설치한 차량용 공기 조절 장치에 있어서, 상기 배출구 측의 원통형 임펠러와 고정부재 사이의 최단 간극 치수 t1과, 상기 원통형 임펠러의 회전중심과 상기 고정부재의 배출구 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 수평면 사이의 각도 ″a″와, 상기 흡입구 측의 원통형 임펠러와 고정부재 사이의 최단 간극 치수 t2와, 상기 원통형 임펠러의 회전중심과 상기 고정부재의 흡입구 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 연직면 사이의 각도 ″b″는, 휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지할 수 있는 값을 갖는다. 이 경우에, 휘바람소리 및 파도소리는, 가청 지역(16∼20Hz에서 16∼20 kHz정도) 내의 잡음을 의미한다.
본 발명에 관한 차량용 공조장치에 의하면, 원통형 임펠러의 회전중심과 고정부재의 소정위치의 위치관계뿐만 아니라 간극 치수도 고려한다. 따라서, 적절한 공기의 흐름 속도를 유지하면서, 종래의 것보다 큰 통풍저항을 부가할 수 있음과 동시에, 원통형 임펠러의 회전에 따라 발생되는 휘바람소리 및 파도소리를 확실히 방지할 수 있어, 바람직한 공조 환경을 실현할 수 있다.
휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지하여 적절한 공기의 흐름 속도를 유지할 수 있는 범위로서는, 상기 치수 t1을, 원통형 임펠러의 외경의 14%∼24%로 하고, 상기 각도 ″a″를, 38°∼43°로 하며, 상기 치수 t2를, 원통형 임펠러의 외경의 7%∼13%로 하고, 상기 각도 ″b″를, 11°∼15°로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 최적의 값은, 각 범위의 중간값이다.
또한, 상기 고정부재에는, 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에는, 원통형 임펠러의 회전중심보다 대략 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다도 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15∼25%의 간극을 갖는 원호(圓弧) 단면 형상의 오목한 표면이 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정부재는, 배출구 측의 원통형 임펠러의 외경의 5∼23%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에는, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 갖기 때문에, 효율적이고 적절한 공기의 흐름 속도를 얻을 수 있다.
또한, 상기 고정부재의 배출구 측에, 상기 원통형 임펠러의 외경의 8∼18%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 형성하기 때문에, 보다 적절한 공기의 흐름 속도를 유지하면서, 휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지할 수 있다.
또한 상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 대략 서로 대향하는 위치에 흡입구 및 배출구를 각각 갖는 케이스 내부에, 상기 흡입구와 배출구를 연결하는 방향과 수직으로 평행하게 배치된 원통형 임펠러와, 해당 원통형 임펠러 위에 형성된 리어 가이드와, 원통형 임펠러 아래에 형성된 고정부재를 각각 설치한 차량용 공조장치에 있어서, 상기 리어 가이드 또는 상기 고정부재 중, 적어도 한쪽의 배출구측 부분에는, 피벗축 주위를 선회함으로써 송풍 방향을 변경할 수 있는 확산기(diffuser)가 설치된 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 상기 확산기를 회전함으로써 공기의 통로 자체의 방향을 변경할 수 있다. 이에 따라, 공기의 흐름 속에 편향날개를 설치한 경우와 같이, 통풍음의 발생을 염려하지 않아도 되어, 송풍 방향의 변경을 원활하게 수행할 수 있다.
상기 확산기는 리어 가이드 및 고정부재의 쌍방에 형성되어, 양자를 서로 연동시키는 것이 바람직하다.
상기 확산기는, 송풍모드에 따라 자동으로 선회함으로써 송풍 방향을 변경하는 것이 바람직하다.
상기 확산기를, 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할하여 형성해도 되고, 적어도 길이 방향으로 평행하게 배치된 확산기는 각 피벗축 주위를 서로 독립적으로 선회할 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 배면도, 평면도 및 정면도,
도 2는 차량용 공조장치의 단면도,
도 3은 t1, t2와 공기의 흐름 속도의 관계를 나타내는 그래프,
도 4는 ″a″와 공기의 흐름 속도의 관계를 나타내는 그래프,
도 5는 ″b″와 공기의 흐름 속도의 관계를 나타내는 그래프,
도 6은 t3과 공기의 흐름 속도의 관계를 나타내는 그래프,
도 7은 정상부의 곡률 반경을 결정하기 위한 그래프,
도 8a 및 도 8b는 정상부의 곡률반경에 의존하는 공기의 흐름 상태를 나타내는 단면도,
도 9는 리어 가이드 및 고정부재의 다른 구성을 나타내는 단면도,
도 10은 리어 가이드 및 고정부재의 또 다른 구성을 나타내는 단면도,
도 11은 종래의 차량용 공조장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 케이스 13 : 원통형 임펠러
16 : 흡입구 17 : 배출구
23 : 리어 가이드 24 : 고정부재
25 : 상부 확산기 26 : 하부 확산기
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 2에 나타낸 차량용 공조장치는, 케이스(11) 내에, 증발기(12)와, 한쌍의 원통형 임펠러(13)와, 양쪽 원통형 임펠러(13)를 구동하기 위한 모터(14)를 각각 배치한 구성을 갖는다.
케이스(11)는, 자동차 등의 천장표면에 고정되는 상부 케이스(15)와, 대략 서로 대향하는 위치에 흡입구(16) 및 배출구(17)를 각각 형성한 하부 케이스(18)로 이루어진다. 상기 흡입구(16)는, 복수의 종길이의 슬릿(19)을 배열함으로써 구성된다. 상기 배출구(17)는, 좌우 2개의 부분으로 이격되어 있는 개구부(20)로 구성된다. 각 개구부(20)는, 복수의 편향판(21)에 의해서 폭방향으로 각각 분할되어 있다. 편향판(21)은, 서로 연동하고 피벗축(도시하지 않음) 주변에서 회동하여, 송풍 방향을 변경한다.
상기 증발기(12)는, 흡입구(16) 측에 배치되어, 통과하는 공기를 냉각하는 종래 알려진 구성이다. 이 증발기(12)가 상술한 바와 같이 자동차용으로서 사용되는 경우, 압축기, 조절판(throttle valve), 자동차 내측 열 교환기 및 자동차 외측 열 교환기를 환형으로 연결하여 형성된 냉동 사이클의 중간에, 자동차 내측 열 교환기와 병렬로 연결된다.
각 원통형 임펠러(13)는, 규칙적인 간격으로 배치된 복수의 디스크(13a)(양 단부에 배치된 것들을 제외하고는 도넛 형상을 갖는 것도 있다) 사이에, 만곡된 날개(vane)(13b)를 원주방향으로 나란히 배열한 종래 알려진 구성이다.
상기 모터(14)는, 양단에 회전축(14a)을 갖는 구성이고, 이 회전축(14a)은 연결부분(22)을 통해 각 원통형 임펠러(l3)의 회전축(13c)에 연결된다.
상기 상부 케이스(15) 및 하부 케이스(18)의 내부표면에는, 상기 원통형 임펠러(13)의 주변과 그들 사이에 간극을 형성하기 위한 리어 가이드(23) 및 고정부재(24)가 각각 설치된다. 리어 가이드(23)는, 원통형 임펠러(13)와 그것 사이의 간극 치수가 배출구(17)측 쪽으로 서서히 넓어지도록 형성된다.
한편, 고정부재(24)는, 도 2에 나타낸 부분이 후술하는 실험에 의해 결정된 값을 갖게 되도록 형성된다. 또, t1은, 원통형 임펠러(13)의 회전중심과 배출구(17) 상의 고정부재 사이의 최단 간극 치수이고, ″a″는, 그 최단 간극 위치와 원통형 임펠러(13)의 회전중심을 연결하는 직선과 수평면 사이의 각도이며, t2는, 각 원통형 임펠러(13)의 회전중심과 흡입구(16)측 상의 고정부재 사이의 최단 간극 치수이고, ″b″는, 그 최단 간극 위치와 원통형 임펠러(13)의 회전중심을 연결하는 직선과 연직면의 각도이며, t3은, 배출구(17) 및 흡입구(16)측을 제외한 중간부분 중, 각 원통형 임펠러(13)의 회전중심으로부터의 거리가 최대인 위치에 있는 간극 치수이다.
또한, 실험에 따르면, 각 원통형 임펠러(13)의 외경을 60㎜으로 설정하였고, 그것의 길이를 330㎜으로 설정하였으며, 그것의 회전수를 3000 rpm(일정)로 설정하였고, 증발기(12)의 통풍저항을 3㎜Aq(공기의 흐름 속도를 1 m/s로 한 경우)로 설정하였다.
우선, 상기 치수 t1 및 t2는, 휘바람소리(whistle noise)와 파도소리(surging noise) 중 어느 것도 발생시키지 않고, 또 공기의 흐름 속도가 450 m3/h 이상으로 유지되는 범위 내에서 설정되었다. 단지, 다른 값은, t1 및 t2를 변화시킬 때, 항상 휘바람소리 및 파도소리를 일관성 있게 발생하는 범위 밖의 값으로 설정되었다는 것을 주의해야 한다. 이 경우에, ″a″를 40. 5°, ″b″를 13°, t3을 12㎜으로 설정하여 실험을 하였다.
실험한 결과는, 도 3의 그래프에 나타낸 바와 같다. 상술한 조건으로 실험한 경우, t1 및 t2의 값을 변경함으로써 얻어진 공기의 흐름 속도를 표시한 결과는, ″ t1 및 t2의 값에 대한 공기의 흐름 속도 ″를 나타낸 곡면이다. 이 곡면 중, 공기의 흐름 속도가 450 m3/h인 위치는 1점쇄선으로 표시되어 있다.
실험결과로부터 분명한 것처럼, t1은 8.5㎜∼14㎜의 범위에 있고, t2는 4.2㎜보다 작지 않은 경우, 휘바람소리와 파도소리 중 어느 것도 발생하지 않았다. 휘바람소리와 파도소리 중 어느 것도 발생시키지 않는 t1 및 t2의 값은, 원통형 임펠러(13)의 외경의 차이에 따라서 변화하는 값이다는 것을 유념해야 할 것이다.
원통형 임펠러(13)의 외경을 변경하여 실험을 반복한 결과로서, 그들을 외경 치수의 14%∼24% 및 7%보다 작지 않게 설정함으로써, 휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지할 수 있었다.
또한, 상기 치수 t1에 대해서, 공기의 흐름 속도를 450 m3/h이상으로 유지할 수 있었지만, 치수 t2가 7.8㎜∼9.5㎜의 범위를 넘으면, 이 공기의 흐름 속도를 유지할 수가 없었다. 따라서, 상기 치수 t2는, 4.2㎜∼7.8㎜, 즉, 상기 원통형 임펠러(13)의 외경치수의 차이를 고려하여, 그 외경 치수의 7%∼13%로 결정되었다.
또한, 이하, ″a″, ″b″, t3의 범위를 결정하였고, 실험을 통해 순차적으로 얻어진 중간값을 사용하였다. 이와 같이 얻어진 결과에 따라, 도 4 및 도 5의 그래프에 나타낸 바와 같이, ″a″의 값은 38°∼43°, ″b″의 값은 11°∼15°이고, 휘바람소리와 파도소리 중 어느 것도 발생하지 않았다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, t3의 값이, 원통형 임펠러의 외경의 15∼25%에 대응하는 9∼15㎜로 되도록, 오목한 표면을 형성한 경우에도, 휘바람소리 및 파도소리 중 어느 것도 발생하지 않았다.
또, 결정된 범위 내에서 바람직한 값은 각 범위내에서의 중간값이라는 것을 주의해야 할 것이다.
또한, 도 7의 그래프에 나타낸 바와 같이, 상술한 고정부재(24)의 배출구(17) 측의 단면 원호 부분(이하, 정상부(25a)라고 칭한다)은, 송풍로 측에 돌출하고, 원통형 임펠러(13)의 외경의 5∼23%에 대응하는 3∼14mm의 곡률 반경을 갖도록 형성된다. 이에 따라, 원통형 임펠러(13)에 의해 송풍되는 공기가, 정상부(24a)에 충돌함으로써 통풍음을 발생시키지 않고(도 8a를 참조, 상기 곡률반경이 3㎜보다 작은 경우), 또한 충돌류(collision flow)에 의해 야기된 공기의 흐름을 분산시킴으로써 공기의 흐름 속도를 저하시키지도 않는다(도 8b참조, 상기 곡률반경이 14㎜을 넘는 경우).
리어 가이드(23)와 고정부재(24)는, 배출구(17)로부터 소정의 범위 내에서 각 피벗축(25a, 26a) 주위에 회전가능하게 설치된 상부 확산기(25)와 하부 확산기(26)로 구성된다. 양 확산기(25, 26)는 각각 소정의 위치에서 선회할 수 있게 수동으로 각각 변경될 수 있고, 변경후의 회전위치는 그대로 유지될 수 있다. 이에 따라, 승무원이 송풍 방향을 변경하기를 희망하면, 승무원은 상부 확산기(25) 또는 하부 확산기(26), 또는 양쪽을 수동으로 회전시키기 위해 필요하다. 따라서, 상술한 실시예에 따르면, 상부 확산기(25) 또는 하부 확산기(26)를 회전시킴으로, 송풍로 자체의 방향을 변경할 수 있어, 공기가 확산기(25 또는 26)를 따라 원활하게 유동한다. 그러므로, 공기의 흐름 속에 편향날개가 설치되는 경우에 관측된 통풍음은 발생되지 않는다.
상술한 구성의 차량용 공조장치는, 예컨대, 원 박스 카 등의 후방 좌석용으로서 이용될 수 있다. 즉, 이 차량용 공조장치는, 차량 내부의 전방측으로부터 후방 좌석측으로 송풍할 수 있도록 차량의 천장면에 설치된다. 그래서, 종래 알려진 압축기, 조절판, 자동차 내측 열 교환기, 자동차 외측 열 교환기로 구성되는 냉방 사이클의 중간에서, 증발기(12)가, 상기 자동차 내측 열 교환기와 평행하게 연결된다. 이 경우, 상기 자동차 내측 열 교환기에, 자동차의 전방측으로부터 공기를 흡수하기 위한 흡입구(16)의 이외에, 신선한 공기를 흡수하기 위한 흡입구(도시하지 않음)를 설치하고 어느 한쪽을 이용하기 위해 그것들을 변환가능하게 하는 것이 바람직하다.
또, 상술한 차량용 공조장치는, 자동차 내부의 후방 좌석의 냉방용으로서 이용하는 경우에 관해서 설명하였지만, 난방용 또는 공기 청정용으로서 이용되어도 된다.
또, 상술한 실시예에서, 상부 확산기(25) 및 하부 확산기(26)의 양쪽은, 각 피벗축(25a, 26a)을 중심으로 선회할 수 있도록 구성되지만, 어느 한쪽만을 회전해도 된다.
또한, 상술한 실시예에서, 상부 확산기(25)와 하부 확산기(26)는, 각각 따로 회전할 수 있도록 구성되지만, 그들을 연동하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 연동구조로서, 상부 확산기(25)와 하부 확산기(26)가 동일방향으로 회전하는 것과, 반대 방향으로 수동으로 회전하는 것이 고려될 수 있다. 예컨대, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 그들을 구성할 수 있다.
도 9에서, 상부 확산기(25)와 하부 확산기(26)의 피벗축(25a, 26a)에 일단이 고정된 회전부재(27)는, 연결봉(28)의 양단부에 각각 회전가능하게 연결되어 있다. 이에 따라, 적어도 어느 한쪽의 확산기(25 또는 26)를 회전시킴으로써, 다른쪽의 확산기(26 또는 25)도 선회 부재(27) 및 연결봉(28)을 통해 회전한다. 또한, 도 10에서, 상부 확산기(25)와 하부 확산기(26)의 각 피벗축(25a, 26a)에는 회전부재(29, 30)가 각각 고정되어 있다. 상부 확산기(25)의 회전부재(29)에는 긴 구멍(29a)이 형성되고, 하부 확산기(26)의 회전부재(30)에는 활주 가능하게 상기 긴 구멍(29a)과 맞물리는 돌기(30a)가 설치된다. 이에 따라, 한쪽의 확산기(25 또는 26)가 회전하고, 그 회전부재(29 또는 30)가 회전하면, 긴 구멍(29a) 내에서 돌기(30a)가 활주하고, 다른쪽의 회전부재(30 또는 29)는 확산기(25, 26)가 서로 접근하도록 회전한다.
또한, 상술한 실시예에서, 상부 확산기(25) 및 하부 확산기(26)는 수동으로 회전되지만, 송풍모드에 따라서 모터 등에 의해 자동적으로 회전가능하게 하는 것이 바람직하다. 즉, 이용자가 정지 모드를 선택하면, 소정위치(그 위치는 소정위치 또는 임의의 위치여도 된다)에서 확산기(25, 26)를 정지시키고, 각 스윙(swing)모드를 선택하면, 소정의 속도로 각 확산기(25, 26)를 회전시키는 것이 좋다.
또, 상술한 실시예에서, 상부 확산기(25) 및 하부 확산기(26)를 각각 1개의 평판으로 구성하지만, 길이 방향에서 2 이상의 부분으로 분할하여, 각각의 피벗축을 중심으로 서로 독립적으로 회전하는 것이 좋다. 이에 따라, 배출구(17)측의 각 위치에서 송풍 방향을 자유롭게 선택할 수 있어, 보다 양호하게 자동차 내부의 공기조절이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 원통형 임펠러의 회전중심과 고정부재의 소정위치의 위치관계뿐만 아니라 간극치수도 고려하도록 하였기 때문에, 적절한 공기의 흐름 속도를 유지하면서, 큰 통풍저항을 부가할 수 있음과 동시에, 원통형 임펠러의 회전에 따라 발생되는 휘바람소리 및 파도소리를 확실히 방지할 수 있어, 양호한 공기조절 환경을 실현할 수 있다.
또한, 상기 배출구측 및 흡입구측을 제외한 중간부에, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 형성하기 때문에, 효율적이고 적절한 공기의 흐름 속도를 얻을 수 있다.
또한, 상기 고정부재의 배출구측에, 상기 원통형 임펠러의 외경의 8∼18%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 형성하였기 때문에, 보다 적절한 공기의 흐름 속도를 유지하면서, 휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 리어 가이드 또는 고정부재 중, 적어도 한쪽의 배출구측 부분을, 회전하여 송풍 방향을 변경할 수 있는 확산기로 구성하였기 때문에, 이 확산기를 회전시킴으로써, 공기의 흐름 통로 자체의 방향을 변경할 수 있다. 따라서, 종래와 같이, 공기의 흐름 속에 편향날개를 설치한 경우와 같이, 통풍음을 발생하지 않고, 송풍 방향의 변경을 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 리어 가이드 및 고정부재의 쌍방에 확산기를 연동하도록 설치하였기 때문에, 송풍 방향의 변경폭이 커져서, 보다 쾌적한 차내 공기조절이 가능해진다.
또한, 확산기를, 송풍모드에 따라서 자동으로 회전시키도록 하였기 때문에, 보다 쾌적한 차내 공기조절을 실현할 수 있다.
또, 확산기를, 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할하여 형성하고, 각 확산기를 피벗축을 중심으로 서로 독립적으로 선회할 수 있게 하였기 때문에, 배출구 측의 각 위치에 송풍 방향을 섬세하고 치밀하게 설정할 수 있어, 보다 쾌적한 차내 공기조절이 가능하다.

Claims (16)

  1. 거의 서로 대향하는 위치에 배치된 흡입구 및 배출구를 갖는 케이스 내부에, 상기 흡입구와 배출구를 연결하는 방향과 수직으로 평행하게 배치된 원통형 임펠러와, 상기 원통형 임펠러 위에 형성된 리어 가이드와, 상기 원통형 임펠러 아래에 형성된 고정부재가 설치된 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 배출구 측의 상기 원통형 임펠러와 상기 고정부재 사이의 최단 간극 치수 t1과,
    상기 원통형 임펠러의 회전중심 및 상기 고정부재의 배출구 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 수평면 사이의 각도 ″a″와,
    상기 흡입구 측의 상기 원통형 임펠러와 상기 고정부재 사이의 최단 간극 치수 t2와,
    상기 원통형 임펠러의 회전중심 및 상기 고정부재의 흡입구 측의 최단 간극 위치를 연결하는 직선과 연직면 사이의 각도 ″b″는,
    휘바람소리 및 파도소리의 발생을 방지할 수 있는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 치수 t1은 원통형 임펠러의 외경의 14%∼24%이고,
    상기 각도 ″a″는 38°∼43°이며,
    상기 치수 t2는 원통형 임펠러의 외경의 7%∼13%이고,
    상기 각도 ″b″는 11°∼15°인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이버라이저는, 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다도 작은 곡률 반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15%∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이버라이저는, 배출구 측의 상기 원통형 임펠러의 외경의 5%∼23%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 치수 t1은 원통형 임펠러의 외경의 14%∼24%이고,
    상기 각도 ″a″는 38°∼43°이며,
    상기 치수 t2는 원통형 임펠러의 외경의 7%∼13%이고,
    상기 각도 ″b ″는 11°∼15°이며,
    상기 스테이버라이저는, 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다도 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15%∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 치수 t1은 원통형 임펠러의 외경의 14%∼24%이고,
    상기 각도 ″a″는 38°∼43°이며,
    상기 치수 t2는 원통형 임펠러의 외경의 7%∼13%이고,
    상기 각도 ″b″는 11°∼15°이며,
    상기 스테이버라이저는 배출구 측의 상기 원통형 임펠러의 외경의 5%∼23%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부재는, 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 구비하고,
    상기 고정부재는, 배출구 측의 상기 원통형 임펠러의 외경의 5%∼23%의 곡률반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 치수 t1은 원통형 임펠러의 외경의 14%∼24%이고,
    상기 각도 ″a″는 38°∼43°이며,
    상기 치수 t2는 원통형 임펠러의 외경의 7%∼13%이고,
    상기 각도 ″b″는 11°∼15°이며,
    상기 스테이버라이저는, 배출구 및 흡입구 측을 제외한 중간부에, 원통형 임펠러의 회전중심보다 아래쪽의 위치를 중심으로 하고, 원통형 임펠러의 반경보다 작은 곡률반경과, 원통형 임펠러의 외경의 15%∼25%의 간극을 갖는 원호 단면 형상의 오목한 표면을 구비하고,
    상기 스테이버라이저는, 배출구 측의 상기 원통형 임펠러의 외경의 5%∼23%의 곡률 반경을 갖는 원호 단면 형상의 정상부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 거의 서로 대향하는 위치에 배치된 흡입구 및 배출구를 갖는 케이스 내부에, 상기 흡입구와 배출구를 연결하는 방향과 수직으로 평행하게 배치된 원통형 임펠러와, 상기 원통형 임펠러 위에 형성된 리어 가이드와, 상기 원통형 임펠러 아래에 형성된 고정부재가 설치된 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 리어 가이드 또는 상기 스테이버라이저 중 적어도 한쪽의 배출구 측 부분에는, 피벗축 주위를 선회함으로써 송풍 방향을 변경할 수 있는 확산기가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는, 리어 가이드 및 스테이버라이저의 쌍방과 연동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는, 송풍모드에 따라 자동적으로 선회함으로써 송풍 방향을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할되어 형성되고, 적어도 길이 방향으로 평행하게 배치된 확산기는 각 피벗축 주위를 서로 독립적으로 선회할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는 리어 가이드 및 스테이버라이저의 쌍방과 연동되도록 형성되고,
    상기 확산기는 송풍모드에 따라 자동적으로 선회함으로써 송풍방향을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는 리어 가이드 및 스테이버라이저의 쌍방과 연동되도록 형성되고,
    상기 확산기는 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할되어 형성되고, 적어도 길이 방향으로 평행하게 배치된 확산기는 각 피벗축 주위를 서로 독립적으로 선회할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는 송풍모드에 따라 자동적으로 선회함으로써 송풍 방향을 변경할 수 있고,
    상기 확산기는 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할되어 형성되고, 적어도 길이 방향으로 평행하게 배치된 확산기는 각 피벗축을 주위를 서로 독립적으로 선회할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 확산기는 리어 가이드 및 스테이버라이저의 쌍방과 연동되도록 형성되고,
    상기 확산기는 송풍모드에 따라 자동적으로 선회함으로써 송풍방향을 변경할 수 있으며,
    상기 확산기는 길이 방향으로 2 이상의 부분으로 분할되어 형성되고, 적어도 길이 방향으로 평행하게 배치된 확산기는 각 피벗축 주위를 서로 독립적으로 회선할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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