KR101040892B1

KR101040892B1 - 자동차 공조장치용 송풍장치

Info

Publication number: KR101040892B1
Application number: KR1020040029369A
Authority: KR
Inventors: 김종수; 김민수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2011-06-16
Also published as: KR20050104116A

Abstract

본 발명은 자동차 공조장치용 송풍장치에 관한 것으로서, 내기유입모드 또는 외기유입모드시에, 내외기전환도어가 에어 인테이크 케이스의 양 내측벽에 형성된 접촉벽과 접촉되면서 내기유입구 또는 외기유입구를 차단할 때, 상기 접촉벽과의 접촉력을 분산시켜서 전체적으로 긴밀하게 접촉되도록 함으로써 씰링(Sealing)성을 향상시키도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은 내부에 송풍팬이 설치된 스크롤 케이스(30)의 상부에, 내기유입구(11), 외기유입구(12), 및 상기 내기유입구와 외기유입구를 선택적으로 개폐하는 돔형의 내외기전환도어(23)를 갖는 에어 인테이크 케이스(10)의 양 내측벽에 접촉벽(14)을 형성하되, 상기 접촉벽은, 상기 내외기전환도어와의 접촉시, 상기 내외기전환도어의 회전축(23f)에 근접한 하단부와의 접촉간격 A를 넓게 하고 그 상단부와의 간격 B를 좁게하는 삼각형 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

송풍장치, 에어 인테이크 케이스, 도어, 벽, 씰링

Description

자동차 공조장치용 송풍장치{Blower Unit for Air Conditioning System of a Car}

도 1은, 종래의 일례에 의한 자동차 공조장치용 송풍장치의 사시도.

도 2는, 종래의 일례에 의한 자동차 공조장치용 송풍장치의 단면도.

도 3은, 도1에서의 내외기전환도어의 사시도.

도 4는, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 송풍장치의 단면도.

도 5는, 도4에서의 에어 인테이크 케이스의 요부 단면도를 도시한 것으로서, (a)는 내기유입모드상태를 나타낸 도면이고, (b)는 외기유입모드상태를 나타낸 도면.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10, 20 ... 에어 인테이크 케이스(Air Intake Case)

11, 21 ... 내기유입구

12, 22 ... 외기유입구

14, 24 ... 접촉벽

23 ... 내외기전환도어

23g ... 걸림턱

23h ... 씰링(Sealing)부재

23f ... 회전축

30 ... 스크롤 케이스(Scroll Case)

본 발명은 자동차 공조장치용 송풍장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내기유입모드 또는 외기유입모드시에, 내외기전환도어가 에어 인테이크 케이스의 양 내측벽에 형성된 접촉벽과 접촉되면서 내기유입구 또는 외기유입구를 차단할 때, 도어 회전축에 근접한 하단부에서 상단부측으로 갈수록 상기 접촉벽과의 접촉력을 증가시킴으로써, 전체적으로 씰링(Sealing)효과를 높이도록 한 자동차 공조장치용 송풍장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 공조장치는 자동차의 실내외 공기를 도입하여 열교환기를 통해 그 공기를 냉각 또는 가열한 후, 자동차의 실내로 송풍함으로써 자동차 실내를 냉방하거나 난방하는 장치로서, 이러한 공조장치에는 자동차 실내 또는 실외로부터 공기를 도입하여 자동차 실내로 송풍하기 위한 송풍장치가 필수적으로 구비되어 있다.

도 1은 종래의 자동차 공조장치용 송풍장치의 단면를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 자동차의 공조장치용 송풍장치는, 차량의 내부공기의 유동통로와 연결되는 내기유입구(21), 차량의 외부공기의 유동통로와 연결되는 외기유입구(22), 상기 내기유입구(21)와 상기 외기유입구(22) 사이에서 회전하면서 내기유입구(21)와 외기유입구(22)를 선택적으로 개폐하는 돔(Dome)형의 내외기전환도어(23)를 갖는 에어 인테이크 케이스(Intake Case, 20)와; 상기 에어 인테이크 케이스(20)의 하부에 설치되고, 내부에 송풍팬(31)을 구비한 스크롤 케이스(Scroll Case, 30)와; 상기 송풍팬(31)을 구동시키도록 상기 스크롤 케이스(30)의 저면을 관통하여 설치되는 전동모터(32)로 구성되어 있다. 미설명부호 '33'은, 상기 에어 인테이크 케이스(20)내의 유입실(20a)과 상기 스크롤 케이스(30)내의 송풍실(30a)을 연통시키는 벨 마우스(Bell Mouth)형 유도구를 표시한 것이고, '40'은, 유입되는 공기중의 불순물을 여과하기 위한 에어필터(Air Filter)를 표시한 것이다.

상기 돔형의 내외기전환도어(23)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 부채꼴형상의 양측벽(23a, 23b)과, 양측벽(23a, 23b)을 연결하는 원호형상의 외주벽(23c) 및 이음부(23d)와, 상기 양측벽(23a, 23b)과 외주벽(23c) 사이의 내부에 공기가 통과될 수 있도록 개방된 공간부(23e)와, 상기 이음부(23d)의 외측에 도어의 길이방향으로 형성된 회전축(23f)을 갖는 구조로 되어 있다. 또한, 상기 내외기전환도어(23)의 외주측으로 연장형성된 걸림턱(23g)의 양면에는, 내기유입구(21) 또는 외기유입구(22)를 차단시, 그 차단되는 통로측으로의 공기의 누설을 방지하도록, 씰링(Sealing)부재(23h)가 각각 부착되어 있다

상기 회전축(23f)은, 자동차 실내 전방에 위치하는 크래쉬 패드(Crash Pad)상에 설치된 공조컨트롤러(Air-Conditioning Controller)의 송풍모드선택 스위치( 미도시)의 조작에 따라 연동하여 회전하도록 되어 있다. 즉, 상기 회전축(23f)은, 상기 에어 인테이크 케이스(20)의 양측면의 하부에 형성된 측공에 결합되고, 그 일단부에는, 도면에는 도시되지 않았지만, 링크아암(Link Arm)과 레버(Lever) 등의 연결수단이 연결되며, 상기 레버의 하단부에 레버를 회전시키기 위한 케이블(Cable) 또는 액츄에이터(Actuator)의 구동수단이 연결된다.

여기서, 상기 내기유입구(21)와 외기유입구(22) 사이의 내면, 즉, 상기 에어 인테이크 케이스(20)의 양 내측벽에는, 상기 내기유입구(21)와 외기유입구(22)를 선택적으로 차단하는 내외기전환도어(23)의 걸림턱(23g)에 형성된 씰링부재(23h)와 면접촉되는 접촉벽(24)이 서로 대향하는 방향으로 돌출형성되어 있다.

이와 같은 구조에 의하면, 운전자가 송풍모드선택 스위치를 조작하여 내기유입모드 또는 외기유입모드를 선택하게 되면, 구동수단에 의해 상기 내외기전환도어(23)가 회전축(23f)을 중심으로 회전되면서 그 모드에 따라 내기유입구(21) 또는 외기유입구(22)를 개방하게 된다. 이 때 상기 내기유입구(21) 또는 외기유입구(22)를 통하여 유입된 공기는, 벨 마우스형 유도구(33)를 거쳐 스크롤 케이스(30)의 송풍실(30a)로 유입된 후, 송풍팬(31)의 회전에 의해 스크롤 케이스(30)의 송풍덕트(34)에 연결된 공조케이스(미도시)쪽으로 송풍된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 자동차 공조장치용 송풍장치는, 에어 인테이크 케이스(20)의 양 내측벽에 형성된 접촉벽(24)이 일자형 구조로 되어 있기 때문에, 내기유입모드 또는 외기유입모드에서, 상기 내외기전환도어(23)가 회전축(23f)을 중심으로 회전하여 내기유입구(21) 또는 외기유입구(22)를 차단할 때, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h) 전체면이 상기 접촉벽(24)에 동시에 접촉되지 않음으로써 씰링이 균일하게 이루어지지 않게 된다. 즉, 상기 내외기전환도어(23)가 상기 내기유입구(21) 또는 외기유입구(22)측으로 회전될 때, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h)의 일부분, 즉 도어 회전축(23f)에 근접한 하부면(L)이 상기 일자형 접촉벽(24)의 하단부에 먼저 접촉됨으로써, 그 하부면(L)에 과도한 압력이 가해지게 된다.

이에 의해, 상기 씰링부재(23h)의 하부면(L)에서 상부면(U)측으로 갈수록 상기 접촉벽에 접촉되는 힘이 약해지게 되므로, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h)와 상기 접촉벽(24)간의 균일한 면접촉이 이루어지지 않게 된다.

특히, 상기 씰링부재(23h)의 하부면(L)에는 과도한 압력이 인가됨으로써 오버 씰링(Over Sealing)이 야기되고, 그로 인해 도어 회전축(23f)에 과부하가 걸리게 된다. 이에 따라, 상대적으로 씰링효과가 작은 내외기전환도어(23)의 상단부에서는 반발력이 발생되면서 틈새가 생기게 된다. 그 결과, 상기 틈새를 통하여 공기누설이 되면서 씰링성이 저하됨은 물론, 통기저항이 증대되어 소음이 증가되고, 또한 송풍효율까지 저하시킴으로써 공조성능을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 내기유입모드 또는 외기유입모드시에, 내외기전환도어가 에어 인테이크 케이스의 양 내측벽에 형성된 접촉벽과 접촉되면서 내기유입구 또는 외기유입구를 차단할 때, 도어 회전축에 근접한 하단부에서 상단부측으로 갈수록 상기 접촉벽과의 접촉력을 증가시킴으로써, 전체적으로 씰링(Sealing)효과를 높임과 함께 송풍효율을 증대시키도록 한 자동차 공조장치용 송풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 내부에 송풍팬이 설치된 스크롤 케이스의 상부에, 내기유입구, 외기유입구, 및 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 내기유입구와 외기유입구를 선택적으로 개폐하는 돔형의 내외기전환도어를 갖는 에어 인테이크 케이스를 구비하고, 상기 돔형의 내외기전환도어는 부채꼴형상의 양측벽과, 양측벽을 연결하는 원호형상의 외주벽 및 이음부와, 상기 양측벽과 외주벽 사이의 내부에 공기가 통과될 수 있도록 개방된 공간부와, 상기 이음부의 외측에 도어의 길이방향으로 형성된 회전축을 갖는 구조로 되어 있고, 상기 내외기전환도어의 외주측으로 연장형성된 걸림턱의 양면에는, 씰링부재가 각각 부착되어 있고, 상기 에어 인테이크 케이스의 양 내측벽에 내기유입모드 또는 외기유입모드시 상기 내외기전환도어와 접촉되는 접촉벽이 서로 대향하는 방향으로 돌출형성된 구조로 이루어진 자동차 공조장치용 송풍장치에 있어서,

상기 접촉벽은, 상기 내외기전환도어와의 접촉시, 상기 내외기전환도어의 회전축에 근접한 하단부와의 접촉간격 A를 넓게하고 그 상단부와의 접촉간격 B를 좁게좁게하도록 상기 내외기전환도어의 회전축 방향으로 소정 각도로 경사진 역삼각형 구조로 형성되어 있으며, 또한 상기 내외기전환도어의 걸림턱의 양면에 형성된 씰링부재와 면접촉되는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.

도 4는 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 송풍장치의 단면도를 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 송풍장치는, 종래의 송풍장치의 구조와 마찬가지로, 자동차 실내, 실외 공기를 유입하기 위한 내기유입구(11)와 외기유입구(12)가 구비되고, 상기 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 선택적으로 개폐하도록 회전하는 내외기전환도어(23)를 구비한 에어 인테이크 케이스(10)와, 상기 에어 인테이크 케이스(10)의 하부에 결합된 스크롤 케이스(30) 등으로 구성되어 있으므로, 이하에서는 종래의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 병기하고, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 내외기전환도어(23)는, 종래와 마찬가지로, 돔형상의 구조로서, 그 외주측으로 연장형성된 걸림턱(23g)의 양면에는 씰링부재(23h)가 부착되고, 그 하부에는 에어 인테이크 케이스(10)의 양측벽에 형성된 측공에 결합되어 케이블 또는 액츄에이터의 구동력에 의해 도어의 회전을 안내하는 회전축(23f)이 구비되어 있다.(도 3 참조)

상기 에어 인테이크 케이스(10)의 양 내측벽에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 내기유입구(11) 또는 외기유입구(12)중 어느 하나를 차단하는 상기 내외기전환도어(23)의 걸림턱(23g)의 양면에 형성된 씰링부재(23h)와 면접촉되기 위한 접촉벽(14)이 형성되어 있다.

상기 접촉벽(14)은, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h)와의 면접촉시 접촉력을 균일하게 분산시켜서 씰링성을 증대시키도록, 상기 내외기전환도어(23)의 회전축(23f) 방향으로 소정각도로 경사진 역삼각형 구조로 형성되어 있다.

이에 의해, 상기 내외기전환도어(23)는 회전축(23f)을 중심으로 회전되면서 상기 내기유입구(11) 또는 외기유입구(12)를 차단할 때, 도어의 하단부에서 상단부쪽으로 갈수록 상기 접촉벽과 접촉되는 정도가 달라지게 된다.

즉, 운전자가 자동차 실내의 크래쉬 패드상에 설치된 공조컨트롤러의 송풍모드선택스위치를 조작하여 외기유입모드를 선택하게 되면, 케이블 또는 액츄에이터의 구동에 의해 상기 내외기전환도어(23)가 회전축(23f)을 중심으로 내기유입구(11)측으로 회전되면서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 내기유입구(11)를 폐쇄하게 된다.

이 상태에서, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h)는, 상기 에어 인테이크 케이스(10)의 양 내측벽에 형성된 접촉벽(14)에 접촉되면서 기밀상태를 유지하게 된다. 이 때, 상기 접촉벽(14)은 상기 내외기전환도어(23)의 회전축(23f)을 기준으로 하여 하단부에서 상단부측으로 갈수록 폭이 넓혀지는 역삼각형 구조로 되어 있기 때문에, 상기 내외기전환도어(23)의 씰링부재(23h)와 상기 접촉벽(14)의 최초 접촉시 상기 씰링부재(23h)의 하단부, 즉 회전축(23f)에 근접한 단부측이 먼저 접촉되는 일이 없이 도어의 자유단 방향으로 갈수록 접촉력이 증가되게 된다. 이에 따라, 상기 내외기전환도어(23)는, 종래와 같이 회전축(23f)에 과부하가 걸릴 염려가 없게 될 뿐만 아니라, 상기 접촉벽(14)의 전면적에 균일한 접촉력이 분산됨으로써 씰링효과가 증대된다.

도 5는 본 발명에 의한 에어 인테이크 케이스 구조의 요부 단면도로서, (a)는 외기유입모드 상태를, (b)는 내기유입모드 상태를 도시한 것이다.

도 5에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 내외기전환도어(23)에 씰링부재(23h)를 생략한 상태로 도시되어 있다.

먼저, 도 5(a)를 참조하면, 상술한 바와 같이, 외기유입모드상태에서, 상기 내외기전환도어(23)와 상기 접촉벽(14)의 접촉시, 상기 내외기전환도어(23)의 회전축(23f)에 근접한 하단부와 상기 접촉벽(14)의 하단부와의 간격이 'A' 인 경우, 상기 내외기전환도어(23)의 상단부와 상기 접촉벽(14)의 상단부와의 간격 B는 A의 0.5∼0.7 배, 즉 B = (0.5∼0.7)A 이다. 다시말해서, 본 발명에서는, 도어(23)와 접촉벽(14)간의 하단부의 간격(A)을 상단부의 간격(B)보다 넓게 유지되도록 상기 접촉벽을 소정각도로 경사진 역삼각형 구조로 형성함으로써, 그 접촉면적이 달라지도록 한 것이다. 따라서, 상기 내외기전환도어(23)에 씰링부재(23h)가 부착된 경우, 상기 씰링부재(23h)는, 상기 간격 A, B 만큼 상기 접촉벽(14)에 면접촉되게 된다. 그 결과, 상기 씰링부재(23h)는 그 하단면에서 상단면측으로 갈수록 상기 접촉벽(14)과의 접촉력이 증가됨으로써, 종전과 같이 상단면측에서 틈새가 발생되는 일이 없게 되어 안정된 씰링효과를 얻을 수가 있다.

이러한 작용은 도 5(b)에 도시된 내기유입모드시에도 동일하게 적용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 에어 인테이크 케이스의 양 내측벽에 소정각도로 경사진 역삼각형 구조의 접촉벽을 형성함으로써, 내기유입구 또는 외기 유입구를 차단하는 내외기순환도어와 접촉벽과의 접촉시 도어 상단부측으로 갈수록 접촉력이 증대되므로, 도어 상단부측에서의 씰링효과를 높힐 수가 있고, 이에 따라 그 상단부측에서 발생되는 공기누설의 방지와 함께, 차실내의 공조를 위한 송풍효율의 극대화를 도모할 수가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims

내부에 송풍팬(31)이 설치된 스크롤 케이스(Scroll Case, 30)의 상부에, 내기유입구(11), 외기유입구(12), 및 회전축(23f)을 중심으로 회전하면서 상기 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 선택적으로 개폐하는 돔(Dome)형의 내외기전환도어(23)를 갖는 에어 인테이크 케이스(Intake Case, 10)를 구비하고, 상기 돔형의 내외기전환도어(23)는 부채꼴형상의 양측벽(23a, 23b)과, 양측벽(23a, 23b)을 연결하는 원호형상의 외주벽(23c) 및 이음부(23d)와, 상기 양측벽(23a, 23b)과 외주벽(23c) 사이의 내부에 공기가 통과될 수 있도록 개방된 공간부(23e)와, 상기 이음부(23d)의 외측에 도어의 길이방향으로 형성된 회전축(23f)을 갖는 구조로 되어 있고, 상기 내외기전환도어(23)의 외주측으로 연장형성된 걸림턱(23g)의 양면에는, 씰링(Sealing)부재(23h)가 각각 부착되어 있고, 상기 에어 인테이크 케이스(10)의 양 내측벽에 내기유입모드 또는 외기유입모드시 상기 내외기전환도어(23)와 접촉되는 접촉벽(14)이 서로 대향하는 방향으로 돌출형성된 구조로 이루어진 자동차 공조장치용 송풍장치에 있어서,

상기 접촉벽(14)은, 상기 내외기전환도어(23)와의 접촉시, 상기 내외기전환도어(23)의 회전축(23f)에 근접한 하단부와의 접촉간격 A를 넓게하고 그 상단부와의 접촉간격 B를 좁게하도록 상기 내외기전환도어(23)의 회전축(23f) 방향으로 소정 각도로 경사진 역삼각형 구조로 형성되어 있으며, 또한 상기 내외기전환도어(23)의 걸림턱(23g)의 양면에 형성된 씰링부재(23h)와 면접촉되는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍장치.
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