KR100556125B1 - 블로어 유니트용 스크롤 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 관한 것으로서, 컷 오프의 형상을 변경하여 컷 오프에서의 역류현상에 의하여 발생하는 저주파 소음을 저감할 수 있고, 송풍량을 증가시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 중앙에 원심팬(2)이 설치되는 스크롤부(1) 및 상기 스크롤부의 내부와 통하도록 스크롤부의 출구 방향으로 연장설치되는 송풍구(3)를 가지고, 상기 스크롤부는 그 출구의 확대부쪽 송풍구의 가이드 벽면(31)과 만나는 지점을 360°의 스크롤 종점으로 하여 반시계 방향으로 원심팬의 둘레를 따라 점감하는 소정 권각의 10도 로거리스믹 스크롤 선형으로 이루어짐과 아울러 컷 오프(11)의 각도가 64°인 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 있어서, 상기 컷 오프의 상단부 및 하단부로부터 원심팬의 외주면과 나란하게 반시계 방향으로 소정의 폭과 길이로 상부 컷 오프 연장밴드(12) 및 하부 컷 오프 연장밴드(13)가 연장형성된 것을 특징으로 한다. 상부 컷 오프 연장밴드(12)는 대략 20mm의 폭을 가지고, 하부 컷 오프 연장밴드(13)는 대략 10mm의 폭을 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 상,하부 컷 오프 연장밴드(12,13)의 폭(W1,W2)은 각각 컷 오프(11)로부터 각 연장밴드(12,13)의 끝으로 갈수록 점감될 수 있다.

Description

블로어 유니트용 스크롤 케이스{SCROLL CASE FOR BLOWER UNIT}

도 1은 본 발명에 따른 스크롤 케이스를 나타내는 평면도이다.

도 2는 도 1의 E 방향으로 본 일부 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 스크롤 케이스와 종래 스크롤 케이스의 소음 스펙트럼 특성을 비교한 그래프이다.

도 4는 일반적인 블로어 유니트의 예를 나타내는 사시도이다.

도 5는 일반적인 블로어 유니트의 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 일반적인 블로어 유니트의 스크롤 케이스를 나타내는 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스크롤부, 2 : 원심팬,

3 : 송풍구, 11 : 컷 오프,

12 : 상부 컷 오프 연장밴드, 13 : 상부 컷 오프 연장밴드,

A : 스크롤 권각, B : 컷 오프 각도,

C : 컷 오프 연장부의 길이, D : 컷 오프 간극,

W1 : 상부 컷 오프 연장밴드 폭,

W2 : 하부 컷 오프 연장밴드 폭

본 발명은 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 관한 것으로서, 특히 컷 오프(cut-off)의 형상을 변경하여 컷 오프에서의 역류현상을 줄임으로써 저주파 소음인 럼블 노이즈를 저감할 수 있는 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 관한 것이다.

자동차용 공기조화장치는 블로어 유니트에 의하여 공기를 공기조화 케이스 내부로 송풍하고, 이와 같이 송풍되는 공기와 공기조화장치를 순환하는 열교환매체를 열교환시킴으로써 상기 공기의 온도를 조절하여 차량의 실내를 냉난방하는 장치이다.

그리고, 공기를 송풍하기 위한 블로어 유니트는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부에 내기유입구(61) 및 외기유입구(62)가 형성되고 저면 중앙부에 벨마우스(63)가 형성되는 덕트(6)와; 상기 덕트(6)의 하부에 결합되고 스크롤부(71) 및 상기 스크롤부(71)로부터 연장되는 송풍구(72)를 가지는 스크롤 케이스(7)와; 상기 스크롤부(71) 내부 중앙에 설치되어 스크롤부(71)의 저면에 설치되는 모터(81)의 의하여 구동됨으로써 내,외기 유입구(61,62)로부터 유입되는 공기를 벨마우스(63)를 통하여 축방향으로 흡입하여 송풍구(72) 쪽으로 반경방향으로 송풍하는 원심팬(8)과; 그리고, 상기 내,외기유입구(61,62) 사이에서 선회하면서 상기 내,외기유입구(61,62)를 선택적으로 개폐하는 전환도어(9)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 모터(81)의 구동에 의하여 도 6에 도시된 바와 같이, 원심팬(8)을 시계방 향으로 회전시키면 전환도어(9)의 전환에 의하여 선택적으로 개방된 내,외기유입구(61,62)로 유입되는 공기가 벨마우스(63)를 통하여 원심팬(8)의 축방향으로 유입되어 원심팬(8)의 회동에 따라 반경방향으로 빠져나와 시계방향으로 선회하면서 스크롤부(71)를 따라 송풍구(72)를 통하여 배출된다.

상기한 바와 같은 블로어 유니트를 구성하는 스크롤 케이스(7)는 블로어 유니트와 연결되는 공기조화케이스(미도시)의 형상 및 공기조화모드가 복잡하기 때문에 스크롤부(71) 출구에서의 공기저항이 비교적 큰 상태로 사용되므로 송풍량이 저하될 뿐만 아니라 저주파 소음인 럼블 노이즈를 심하게 발생시키고, 이는 주로 스크롤부(71)의 끝에 형성되는 이른바 컷 오프(cut-off)(73)의 형상에 관련된 문제로 나타나고 있다.

이러한 스크롤 케이스(7)는 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로 10도 로거리스믹 스크롤(logarithmic scroll)부(71)를 대부분 가짐으로써 송풍구(72) 쪽으로 갈수록 송풍로가 확대된다. 즉, 종래 스크롤부(72)는, 원심팬(8)의 중심점을 기준으로 수평선과 이와 교차하는 수직선을 그은 다음 원심팬(8)의 중심점을 윗쪽 수직선을 360°의 스크롤 종점으로 하여 반시계 방향으로 원심팬(8)의 둘레를 따라 점감하는 10도 로거리스믹 스크롤 선을 그었을 때 스크롤 종점(360°)으로부터 상기 스크롤 선형으로 형성된다. 이 스크롤부(71)의 끝은 스크롤 종점(360°)으로부터 통상적으로 시계방향으로 64°지점에 형성되며, 스크롤부(71)의 끝지점(즉, 스크롤의 시작점)을 컷 오프(73)라 한다. 즉, 스크롤 종점(360°)으로부터 시계방향의 회전각도를 컷 오프 각도(b)라 하며, 스크롤 종점(360°)으로부터 반시계 방향으로 컷 오프(73)까지의 각도를 권각(a)이라 한다. 따라서, 컷 오프 각도(b)가 64°라 할 때 스크롤부의 권각(b)은 296°가 된다. 또한 컷 오프(73)로부터 원심팬(8)의 중심방향으로 원심팬(8)과 만나는 거리(c)는 컷 오프 간극이 된다. 이와 같은 스크롤부(71)를 가진 스크롤 케이스(7)에 설치되는 송풍구(72)는 스크롤 종점(360°) 즉, 스크롤부(71)의 확대부 끝으로부터 대략 그 접선방향(도 6의 오른쪽)으로 연장되는 직선 가이드 벽면(74)을 가진다.

따라서, 원심팬(8)이 시계방향으로 회전하면 내,외기유입구(61,62)로 유입되어 벨마우스(63)를 통하여 원심팬(8)의 축방향으로 도입되는 공기는 원심팬(8)의 반경방향으로 배출되어 스크롤부(71)의 내벽면을 따라 시계방향으로 회전하면서 컷 오프(73)와 송풍구(72)의 가이드 벽면(74) 사이의 공간을 통하여 송풍구(72) 밖으로 송풍된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 스크롤 케이스(7)에 있어서는 실험결과 증발기 코어, 히터 코어 및 덕트를 공기가 유동할 때 유동저항이 커져 스크롤 케이스(7)에 높은 정압이 작용함으로써 컷 오프(73) 부근에서 역류현상이 발생하고, 이 역류공기와 원심팬(8)의 송풍공기와의 상호 간섭현상으로 인하여 대략 25Hz∼400Hz 사이의 저주파 소음인 럼블 노이즈(rumble noise)가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이 소음은 승객에게 불쾌감과 피로감을 주는 요인이 된다.

본 발명자들은 이러한 저주파 소음이 송풍구(72) 밖에서 가이드 벽면(74)과 나란한 방향으로 원심팬(8)을 바라볼 때 원심팬(8)의 노출정도가 클수록 발생하기 쉬울 뿐만 아니라 컷 오프(73)의 상단부 및 하단부 옆쪽 통로에서 크게 발생한다는 사실을 확인하고 실험을 거듭한 결과 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명은 컷 오프의 형상을 변경하여 컷 오프에서의 역류현상에 의하여 발생하는 저주파 소음을 저감할 수 있는 블로어 유니트용 스크롤 케이스의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 부가적인 목적은 풍량을 증가시킬 수 있는 블로어 유니트용 스크롤 케이스를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 중앙에 원심팬이 설치되는 스크롤부 및 상기 스크롤부의 내부와 통하도록 스크롤부의 출구 방향으로 연장설치되는 송풍구를 가지고, 상기 스크롤부는 그 출구의 확대부쪽 송풍구의 가이드 벽면과 만나는 지점을 360°의 스크롤 종점으로 하여 반시계 방향으로 원심팬의 둘레를 따라 점감하는 소정 권각의 10도 로거리스믹 스크롤 선형으로 이루어짐과 아울러 컷 오프 각도가 64°인 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 있어서, 상기 컷 오프의 상단부 및 하단부로부터 원심팬의 외주면과 나란하게 반시계 방향으로 소정의 폭과 길이로 상부 컷 오프 연장밴드 및 하부 컷 오프 연장밴드가 각각 연장형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상부 컷 오프 연장밴드는 대략 20밀리미터의 폭을 가지고, 하부 컷 오프 연장밴드는 대략 10밀리미터의 폭을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 컷 오프 연장밴드의 폭은 컷 오프 지점으로부 터 연장밴드의 끝쪽으로 점감될 수 있다.

본 발명에 따른 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 본 발명에 따른 스크롤 케이스를 구성하는 스크롤부를 나타내고, 참조부호 3은 상기 스크롤부(1)의 내부와 통하도록 스크롤부(1)의 출구로부터 상기 출구방향(도면에서 우측)으로 연장된 송풍구를 나타낸다.

스크롤부(1)의 바닥면 중앙에는 스크롤부(1)의 하부에 설치되는 모터(미도시)의 구동에 따라 회전하는 원심팬(2)이 설치된다. 원심팬(2)은 시계방향으로 회전하도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 스크롤부(1)는 원심팬(2)의 중심점을 교차하는 수평선 및 수직선을 그을 때 상기 수직선과 송풍구(3)의 위쪽 가이드 벽면(31)과 만나는 지점을 360°로 하여 이 지점을 스크롤 종점(360°)으로 하고 이 스크롤 종점(360°)을 중심으로 반시계 방향으로 원심팬(2)의 둘레를 따라 점감하는 소정 권각(A)의 10도 로거리스믹 스크롤 선을 그은 스크롤 선형으로 이루어진다. 상기 권각(A)은 스크롤부(1)의 끝에 형성되는 컷 오프(11)의 컷 오프 각도(B)가 64°이 되도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 권각(A)은 296°가 된다.

본 발명에 따르면, 컷 오프(11)의 상단부 및 하단부로부터 원심팬(2)의 외주면과의 사이의 거리, 즉 컷 오프 간극(D)이 일정하도록 원심팬(2)과 나란하게 반시계 방향으로 소정의 길이 및 폭으로 상부 컷 오프 연장밴드(12) 및 하부 컷 오프 연장밴드(13)가 형성된다. 이 상,하부 컷 오프 연장밴드(12,13)의 길이(C)는 대략 40∼58밀리미터의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 컷 오프 연장밴드(12)의 대략 20밀리미터의 폭(W1)을 가지고, 하부 컷 오프 연장밴드(13)는 대략 10밀리미터의 폭(W2)을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르면, 상,하부 컷 오프 연장밴드(12,13)의 폭(W1,W2)는 컷 오프(11)로부터 연장밴드(12,13)의 끝으로 갈수록 점감될 수 있고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.

도 3의 그래프는 본 발명에 따라 컷 오프(11)의 상단부 및 하단부로부터 상,하부 컷 오프 연장밴드(12,13)가 형성된 스크롤 케이스에 대하여 차량의 실제 주행상태와 같은 벤치 시스템(bench system) 조건에 적용하여 내기모드 상태에서 운전자의 오른쪽 귀에 대응하는 위치에 마이크로폰을 설치하여 그 소음 스펙트럼 특성을 점선으로 나타내고, 또한 컷 오프 각도(B)가 64°이고 연장밴드가 형성되지 않은 종래 스크롤 케이스에 대하여 상기와 마찬가지의 조건을 적용하여 그 소음 스펙트럼 특성을 실선으로 나타내어 비교한 그래프이다.

도 3의 소음 스펙트럼 특성 비교 그래프로부터 알 수 있듯이, 대략 50Hz ∼ 500Hz의 범위의 저주파 대역에서 본 발명에 따른 스크롤 케이스가 종래 스크롤 케이스보다 소음이 저감되었음을 알 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 있어서는, 10도 로거리스믹 스크롤 선형으로 이루어지는 스크롤부(1)의 컷 오프 각 도(B)가 64°이고 이 각도(B)에 형성되는 컷 오프(11)의 상단부 및 하단부로부터 원심팬(2)의 외주면과 나란하게 시계방향으로 상,하부 컷 오프 연장밴드(12,13)가 소정의 폭(W1,W2)과 길이로 연장설치됨으로써, 저주파 소음인 럼블 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있으므로 승객에게 불쾌감과 피로를 주는 것을 방지할 수 있다.

또한, 풍량의 증가로 인하여 냉방성능도 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 중앙에 원심팬이 설치되는 스크롤부 및 상기 스크롤부의 내부와 통하도록 스크롤부의 출구 방향으로 연장설치되는 송풍구를 가지고, 상기 스크롤부는 그 출구의 확대부쪽 송풍구의 가이드 벽면과 만나는 지점을 360°의 스크롤 종점으로 하여 반시계 방향으로 원심팬의 둘레를 따라 점감하는 소정 권각의 10도 로거리스믹 스크롤 선형으로 이루어짐과 아울러 컷 오프의 각도가 64°인 블로어 유니트용 스크롤 케이스에 있어서,

   상기 컷 오프의 상단부 및 하단부로부터 원심팬의 외주면과 나란하게 반시계 방향으로 소정의 폭과 길이로 상부 컷 오프 연장밴드 및 하부 컷 오프 연장밴드가 연장형성된 것을 특징으로 하는 블로어 유니트용 스크롤 케이스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 컷 오프 연장밴드는 대략 20mm의 폭을 가지고, 상기 하부 컷 오프 연장밴드는 대략 10mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 블로어 유니트용 스크롤 케이스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상,하부 컷 오프 연장밴드의 폭은 각각 컷 오프로부터 각 연장밴드의 끝으로 갈수록 점감되는 것을 특징으로 하는 블로어 유니트용 스크롤 케이스.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 상,하부 컷오프 연장밴드의 길이는 40∼58mm 범위임을 특징으로 하는 블로어 유니트용 스크롤 케이스.

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