KR101142675B1 - 자동차 공조장치용 송풍기 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 관한 것으로서, 송풍기내의 정압 감소에 따른 풍량을 증대시키고, 소비전력 및 소음을 저감시켜 송풍효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 송풍기 유니트는, 하부의 모터와 연결되는 모터축과 결합되어 요입에 의해 경사면을 가지는 허브 플레이트와, 상기 허브 플레이트의 가장자리를 따라 배열되는 다수의 블레이드로 구성되어 회전가능하게 배치되는 송풍팬을 포함하는 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 있어서, 상기 송풍팬의 중심에서 블레이드 최외각까지의 반경을 R로 하고, 상기 블레이드의 일단 및 타단에 내접하는 가상의 원을 형성하고, 상기 각 원의 중심을 직선으로 연결하여 끝나는 점에서 수직하게 접선을 그었을 때, 각 접선 사이의 직선거리가 코드길이 L로 하면, 그 관계식이 무차원수(X)=L/R 일 경우, 상기 반경 R에 대한 코드길이 L의 무차원수(X)가 0.26＜X＜0.29의 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다.

송풍팬, 블레이드, 반경, 코드길이, 무차원수.

Description

자동차 공조장치용 송풍기 유니트{Blower Wheel Unit for an Air Conditioning System of a Car}

도 1은, 종래기술에 따른 자동차 공조장치용 송풍장치의 개략적인 측단면도.

도 2는, 종래기술에 따른 송풍장치의 구조를 나타내는 개략적인 평단면도.

도 3은, 본 발명에 따른 송풍팬을 나타내는 평단면도.

도 4는, 본 발명에 따른 송풍팬의 반경과 블레이드의 코드길이에 대한 무차원수의 적정 범위를 나타내는 개략적인 그래프.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

30: 송풍팬,

31: 모터,

33: 허브 플레이트(Hub Plate),

34: 블레이드(Blade).

본 발명은 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 관한 것으로서, 송풍팬의 반경에 대한 블레이드 코드길이의 비율을 적정범위를 갖도록 한정함으로써, 송풍기내 의 정압 감소에 따른 풍량을 증대시키고, 소비전력 및 소음을 저감시켜 송풍효율을 향상시킬 수 있는 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 공조장치는 자동차의 실내?외 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.

종래기술에 따른 송풍장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 내기의 유동통로와 연결되는 내기유입구(11), 차량 외기의 유동통로와 연결되는 외기유입구(12), 상기 내기유입구(11)와 상기 외기유입구(12) 사이에서 회동하면서 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 선택적으로 개폐하는 내외기전환도어(13)를 갖는 에어 인테이크 케이스(Air Intake Case, 10)와; 상기 에어 인테이크 케이스(10)의 하부에 설치되고, 내부에 송풍팬(30)을 구비한 스크롤 케이스(Scroll Case, 20)와; 상기 송풍팬(30)을 구동시키도록 상기 스크롤 케이스(20)의 저면을 관통하여 설치되는 모터(31) 등으로 구성되어 있다. 미설명부호 '21'은, 상기 에어 인테이크 케이스(10)내의 유입실(15)과 상기 스크롤 케이스(20)내의 송풍실(22)을 연통시키는 벨 마우스(Bell Mouth)형 유도구를 표시한 것이다.

상기 내외기전환도어(13)는 평판형 구조로 이루어져 있고, 그 상부 양단부에는, 상기 에어 인테이크 케이스(10)의 양측면에 각각 형성된 축공에 삽입되어 상기 축공 외부로 돌출된 회전축(14)이 형성되어 있다. 상기 회전축(14)은, 자동차 실내 전방에 위치하는 센터페시아(Center Fasia)상에 설치된 공조컨트롤러(Air-Conditioning Controller)의 송풍모드 선택 스위치(미도시)의 조작에 따라 연동하여 회전하도록 되어 있다.

상기 구성요소 중, 상기 송풍팬(30)은, 모터축(32)에 결합되는 허브 플레이트(Hub Plate, 33)와, 상기 허브 플레이트(33)의 상면 가장자리를 따라 배열되는 다수의 블레이드(Blade, 34)와, 그리고 상기 블레이드(34)들의 자유단을 지지하는 지지링(35) 등으로 이루어져 상기 스크롤 케이스(20)에 회전가능하게 배치되어 있다. 상기 허브 플레이트(33)는, 블레이드(34)들이 이루는 공간의 상부쪽으로 요입된 형태로 형성된다.

이와 같은 구조에서, 모터(31)의 구동에 의해 송풍팬(30)을 회전시키면, 상기 내외기전환도어(13)의 회동에 의해 선택적으로 개방되는 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 통하여 유입된 공기가, 벨 마우스형 유도구(21)를 거쳐 스크롤 케이스(20)의 송풍실(22)로 유입된 후, 송풍팬(30)의 회전에 의해 반경방향으로 유동하면서 스크롤 케이스(20)의 측벽을 따라 풍압 및 풍량이 점증된 채 토출구(23)를 통해 공조장치 케이스(미도시) 내부로 송풍된다.

그러나, 종래의 송풍팬(30)에 있어서는, 그 중심에서 상기 블레이드(34) 최외각까지의 반경에 대한 블레이드(34) 코드길이의 비율이 적정범위를 갖지 못하게 됨으로써, 송풍기내에서 외부로부터 공기가 유입시 정압이 증가되어 풍량이 감소됨은 물론, 소비전력 및 소음이 증가되어 송풍효율이 떨어져 최적의 성능을 갖지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 송풍팬의 반경에 대한 블레이드 코드길이의 비율을 적정범위를 갖도록 한정함으로써, 송풍기내의 정압 감소에 따른 풍량을 증대시키고, 소비전력 및 소음을 저감시켜 송풍효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 의하면, 하부의 모터와 연결되는 모터축과 결합되어 요입에 의해 경사면을 가지는 허브 플레이트(Hub Plate)와, 상기 허브 플레이트의 가장자리를 따라 배열되는 다수의 블레이드(Blade)로 구성되어 회전가능하게 배치되는 송풍팬을 포함하는 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 있어서,

상기 송풍팬의 중심에서 블레이드 최외각까지의 반경을 R로 하고, 상기 블레이드의 일단 및 타단에 내접하는 가상의 원을 형성하고, 상기 각 원의 중심을 직선으로 연결하여 끝나는 점에서 수직하게 접선을 그었을 때, 각 접선 사이의 직선거리가 코드길이 L로 하면, 그 관계식이 무차원수(X)=L/R 일 경우,

상기 반경 R에 대한 코드길이 L의 무차원수(X)가 0.26＜X＜0.29의 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명에 따른 송풍팬을 나타내는 평단면도이고, 도 4는, 본 발명에 따른 송풍팬의 반경과 블레이드의 코드길이에 대한 무차원수의 적정 범위를 나타내는 개략적인 그래프이다.

본 발명에 따른 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 있어서, 하부의 모터(31)와 연결되는 모터축(32)과 결합되어 요입에 의해 경사면을 가지는 허브 플레이트(33)와, 상기 허브 플레이트(33)의 가장자리를 따라 배열되는 다수의 블레이드(34)로 구성되어 회전가능하게 배치되는 송풍팬(30)은 종래기술과 동일하므로, 이하에서는 종래의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 병기하고, 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 송풍팬(30)은 그 중심에서 블레이드(34)의 최외각까지의 반경을 R로하고, 만곡지게 형성된 각 블레이드(34)의 일단에서 타단까지 수평하게 그은 직선 사이의 코드길이는 L로 표시하였다. 즉, 상기 코드길이 L은, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 상기 블레이드(34)의 일단 및 타단에 내접하는 가상의 원을 형성하고, 상기 각 원의 중심을 직선으로 연결하여 끝나는 점에서 수직하게 접선을 그었을 때, 각 접선 사이의 직선거리로 표현된다.

여기서, 상기 반경 R과 코드길이 L과의 무차원수(X)는, 관계식 (X)=L/R 이 된다. 상기 반경 R의 변화에 따라 최적의 효과를 나타내는 코드길이 L도 변화하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 송풍장치 내의 풍량에 대한 기준값을 임의로 설정했을때, (a)는 상기 블레이드(34)가 무차원수(X)에 따라 단위 면적당 받는 압력, 즉, 정압(mmAq)을 나타낸 그래프이며, (b)는 무차원수(X)에 따라 소모되는 소비전력(Watt)을 나타낸 그래프이며, (c)는 무차원수(X)에 따른 소음(dB)을 나타낸 그래프이다.

위 그래프에서 알수 있는 바와 같이, 상기 반경 R에 대한 코드길이 L의 무차원수(X)가 0.26＜X＜0.29의 범위일 경우, 송풍기내의 정압이 감소되면서 내부 저항이 감소되어 풍량이 증대되고, 소모되는 소비전력 및 소음이 저감되어 최적의 성능을 갖게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 의하면, 송풍팬의 반경에 대한 블레이드 코드길이의 비율을 적정범위를 갖도록 한정함으로써, 송풍기내의 정압 감소에 따른 풍량을 증대시키고, 소비전력 및 소음을 저감시켜 송풍효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 하부의 모터(31)와 연결되는 모터축(32)과 결합되어 요입에 의해 경사면을 가지는 허브 플레이트(Hub Plate, 33)와, 상기 허브 플레이트(33)의 가장자리를 따라 배열되는 다수의 블레이드(Blade, 34)로 구성되어 회전가능하게 배치되는 송풍팬(30)을 포함하는 자동차 공조장치용 송풍기 유니트에 있어서,

   상기 송풍팬(30)의 중심에서 블레이드(34) 최외각까지의 반경을 R로 하고, 상기 블레이드(34)의 일단 및 타단에 내접하는 가상의 원을 형성하고, 상기 각 원의 중심을 직선으로 연결하여 끝나는 점에서 수직하게 접선을 그었을 때, 각 접선 사이의 직선거리가 코드길이 L로 하면, 그 관계식이 무차원수(X)=L/R 일 경우,

   상기 반경 R에 대한 코드길이 L의 무차원수(X)가 0.26＜X＜0.29의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍기 유니트.

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