KR101163449B1

KR101163449B1 - 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체

Info

Publication number: KR101163449B1
Application number: KR1020090119873A
Authority: KR
Inventors: 김명회
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2012-07-18
Also published as: DE102010017203A1; CN102085790B; US20110136426A1; KR20110062971A; US8602853B2; CN102085790A; DE102010017203B4

Abstract

외기 유입구(11) 및 내기 유입구(12)가 형성된 인테이크 덕트(10)에 설치되고, 일측에 보조 내기 유입구(120)가 형성된 에어필터 케이스(100)와, 상기 에어필터 케이스(100)에 수납되어 상기 인테이크 덕트(10)로 유입되는 내기 또는 외기를 정화하는 에어필터(200)를 포함하며, 상기 에어필터(200)의 일측에는 외기 유입모드시에도 일정량의 내기가 상기 인테이크 덕트(10)의 내부로 유입되도록 상기 보조 내기 유입구(120)를 개폐하는 에어 가이드(300)가 일체로 형성되는 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체가 소개된다. 이러한 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체에 따르면, 적은 수의 부품 사용만으로도 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지의 절감 및 난방 효율의 상승을 도모할 수 있으며, 이에 따라 차량의 제조 원가 절감 및 생산성의 향상을 이룰 수 있다.

공조장치, 인테이크 덕트, 에어필터 케이스, 보조 내기 유입구

Description

차량용 송풍장치의 에어필터 조립체{AIR FILTER ASSEMBLY OF BLOWER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적은 수의 부품 사용만으로도 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지의 절감 및 난방 효율의 상승을 도모할 수 있는 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 차량의 실내 공기인 내기나 차량 외부의 공기인 외기를 가열 또는 냉각한 후 차량의 실내로 송풍하여 차량의 실내 온도를 조절하기 위한 장치이다. 이러한 차량용 공조장치는 내기 또는 외기를 가열 또는 냉각하는 히터코어와 증발기가 설치된 공조케이스와 내기 또는 외기를 상기 공조케이스로 송풍하는 송풍장치로 구성된다.

한편, 도 1은 차량용 송풍장치의 일례를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 차량용 송풍장치(1)는 내,외기가 각각 유입되는 내기 유입구(12) 및 외기 유입구(11)가 형성된 인테이크 덕트(10)와, 내,외기를 상기 공조케이스로 강제 송풍하는 송풍팬(22)이 설치된 스크롤케이스(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 인테이크 덕트(10)의 내부에는 상기 외기 유입구(11)와 내기 유입구(12)를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환 도어(13) 및 에어필터(40)를 수납하는 에어필터 케이스(30)가 설치되고, 상기 송풍팬(22)에는 송풍팬(22)을 회전시키는 모터(23)가 연결 설치된다.

한편, 차량의 운전자는 예를 들어 차량의 실내를 난방하고자 할 경우 상기 차량용 송풍장치(1)로 유입되는 공기를 내기 또는 외기로 할 것인지를 선택할 수 있는데, 운전자가 차량의 실내 환경을 고려하여 외기 유입모드를 선택할 경우 상기 내외기 전환 도어(13)에 의해 내기 유입구(12)는 밀폐되고, 외기 유입구(11)는 개방된다. 이러한 상태에서 상기 송풍팬(22)이 작동하게 되면 상기 외기 유입구(11)를 통해 외기가 상기 인테이크 덕트(10) 내부로 유입되고, 유입된 외기는 스크롤케이스(20)의 벨마우스(21)를 통과하여 스크롤케이스(20)의 내부로 이동된 후 공조케이스로 강제 송풍된다.

하지만, 상기와 같이 난방 가동시 외기 유입구(11)를 통해 차가운 외기만을 공조케이스로 이송시킬 경우 차량의 실내를 난방하는데 많은 에너지가 요구되고, 난방 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 개선된 송풍장치의 일례가 도 2 내지 4에 도시되어 있으며, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 종래의 개선된 송풍장치는 화살표(A) 방향을 따라 인테이크 덕트(10) 내부로 외기가 유입되도록 하는 외기 유입모드시에도 에어필터 케이스(50)에 형성된 보조 내기 유입구(51)를 통해 화살표(B) 방향으로 일정 유량의 내기가 인테이크 덕트(10) 내부로 유입되도록 하고, 인테이크 덕 트(10) 내부로 유입된 외기 및 내기가 각각 화살표(C) 및 화살표(D) 방향을 따라 스크롤케이스(20) 내부로 유입된 뒤 외기 및 내기가 혼합된 혼합기가 송풍팬(22)에 의해 화살표(E) 방향을 따라 공조케이스로 송풍되도록 구성된다.

이때, 상기 에어필터 케이스(50)의 보조 내기 유입구(51)는 인테이크 덕트(10)의 내외부의 압력 차이가 없을 경우 에어 필터 케이스(50)에 설치된 보조 도어(70)에 의해 폐쇄된 상태가 되며, 인테이크 덕트(10)의 내외부에 압력 차이가 발생할 경우 보조 도어(70)의 작동에 의해 개방된 상태가 된다.

그런데, 상기와 같이 에어필터 케이스(50)에 보조 도어(70)를 설치할 경우 보조 도어(70)의 작동시 소음이 발생되는 문제점이 있었다. 따라서 에어필터 케이스(50)와 보조 도어(70)가 간섭되어 발생하는 소음을 제거하기 위해 보조 도어(70)의 일측에 플랩(80)을 설치하였고, 보조 도어(70)의 타측에는 보조 도어(70) 자체의 떨림에 의한 소음을 제거하기 위한 떨림 방지 프레임(90)을 설치하였다.

하지만, 상기와 같은 종래의 개선된 송풍장치는 지나치게 많은 부품이 요구되어 송풍장치의 구조가 복잡해지는 문제점이 있었고, 차량의 제조 원가를 상승시켰으며, 차량의 조립 시간을 지연시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 보조 내기 유입구를 개폐하는 에어 가이드를 에어필터와 일체로 형성함으로써, 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지가 절감되고 난방 효율이 상승될 수 있도록 하면서도 추가되는 부품수가 최소화될 수 있게 되어, 차량의 제조 원가 절감 및 생산성의 향상을 이룰 수 있는 차량용 송풍기의 에어필터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체는, 외기 유입구 및 내기 유입구가 형성된 인테이크 덕트에 설치되고, 일측에 보조 내기 유입구가 형성된 에어필터 케이스와, 상기 에어필터 케이스에 수납되어 상기 인테이크 덕트로 유입되는 내기 또는 외기를 정화하는 에어필터를 포함하며, 상기 에어필터의 일측에는 외기 유입모드시에도 일정량의 내기가 상기 인테이크 덕트의 내부로 유입되도록 상기 보조 내기 유입구를 개폐하는 에어 가이드가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어필터 케이스의 일측에는 일정 각도로 경사진 경사부가 형성되고, 상기 보조 내기 유입구는 상기 경사부에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 에어 가이드는 상기 경사부에 접촉되거나 비접촉되어 상기 보조 내기 유입구를 개폐하는 것이 바람직하다.

상기 에어 가이드는 상기 에어필터의 일측 하부를 중심으로 회동될 수 있도록 형성되며, 상기 인테이크 덕트의 내외부 압력차에 의해 상기 경사부에 접촉되거나 비접촉되도록 회동되는 것이 바람직하다.

상기 에어 가이드는 부직포 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체에 따르면, 보조 내기 유입구를 개폐하는 에어 가이드가 에어필터와 일체로 형성됨으로써, 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지가 절감되고 난방 효율이 상승될 수 있도록 하면서도 추가되는 부품수가 최소화될 수 있게 되어, 차량의 제조 원가가 절감되고 생산성이 향상될 수 있게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체에 대하여 살펴본다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체는 에어필터 케이스(100)와 에어필터(200)를 포함한다.

상기 에어필터 케이스(100)는 상기 에어필터(200)를 수납하기 위한 것으로서, 외기 유입구(11) 및 내기 유입구(12)가 형성된 인테이크 덕트(10)에 설치된다. 한편, 도 6은 상기 에어필터 케이스(100)의 일측 요부를 나타낸 것이며, 도 6을 참조하면, 상기 에어필터 케이스(100)의 일측에는 일정 각도로 경사진 경사부(110)가 형성되고, 이 경사부(110)에는 외기 유입모드시에도 일정량의 내기가 상기 인테이 크 덕트(10)의 내부로 유입될 수 있도록 하는 다수의 보조 내기 유입구(120)가 형성된다.

상기 에어필터(200)는 상기 에어필터 케이스(100)에 수납되어 상기 인테이크 덕트(10)로 유입되는 내기 또는 외기를 정화하기 위한 것으로서, 도 7에 도시된 것처럼 일반적인 에어필터와 유사한 형상으로 형성되지만, 그 일측 하부에는 직사각형 형상의 에어 가이드(300)가 일체로 형성된다. 여기서, 상기 에어 가이드(300)는 상기 에어필터(200)의 일측 하부를 중심으로 회동될 수 있도록 상기 에어필터(200)와 일체로 형성되며, 작은 압력차에서도 회동될 수 있도록 부직포 재질과 같은 가벼운 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 도 8을 참조하면, 상기 에어필터(200)가 상기 에어필터 케이스(100)에 수납된 상태에서 상기 에어필터 케이스(100)가 상기 인테이크 덕트(10)에 설치되었을 때, 상기 인테이크 덕트(10)의 내외부의 압력차가 크지 않을 경우에는 상기 에어 가이드(300)는 자중에 의해 상기 에어필터 케이스(100)의 경사부(110)에 접촉된 상태로 있게 되어 상기 보조 내기 유입구(120)는 폐쇄된 상태가 된다.

반면에 외기 유입모드시 즉, 내외기 전환 도어(13)가 내기 유입구(12)를 폐쇄하고 모터(23)에 의해 송풍팬(22)이 회전하여 상기 외기 유입구(11)를 통해 화살표(F) 방향으로 외기가 유입될 경우, 상기 인테이크 덕트(10)의 내외부의 압력차는 커지게 되고, 이때 상기 에어 가이드(300)는 상기 에어필터(200)의 일측 하부를 중심으로 화살표(G) 방향으로 회동하여 상기 에어필터 케이스(100)의 경사부(110)로부터 떨어져 상기 경사부(110)와 비접촉된 상태로 있게 되며, 이로써 상기 보조 내기 유입구(120)는 개방된 상태가 된다. 이처럼 상기 보조 내기 유입구(120)가 개방되면 외기 유입모드시에도 일정량의 내기가 상기 인테이크 덕트(10)의 내부로 유입되어 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지가 절감되고 난방 효율이 상승될 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체를 차량에 적용하여 차량의 실내를 난방할 경우의 효과를 표 1을 참조하여 설명한다.

차속(km/h)	50		90		IDLE
시간(분)	20		40		50
히터사양	PTC		PTC		PTC
에어필터 조립체	적용	미적용	적용	미적용	적용	미적용
실내 평균 온도(℃)	17	14	31	28	32	28

상기의 [표 1]은 차속 및 운행 시간을 달리하여 에어필터 조립체를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우로 나누어 차량의 실내 평균 온도를 측정한 난방 성능 시험 결과이다.

차속 50km/h로 20분간 운행하였을 때, 에어필터 조립체를 적용한 경우 차량의 실내 평균 온도는 17℃였으며, 이는 에어필터 조립체를 미적용한 경우의 차량의 실내 평균 온도인 14℃보다 3℃ 상승된 온도이다.

한편, 차속 90km/h로 40분간 운행하였을 때, 에어필터 조립체를 적용한 경우 차량의 실내 평균 온도는 31℃였으며, 이는 에어필터 조립체를 미적용한 경우의 차량의 실내 평균 온도인 28℃보다 3℃ 상승된 온도이다.

한편, 아이들(IDLE) 상태에서 50분간 운행하였을 때, 에어필터 조립체를 적용한 경우 차량의 실내 평균 온도는 32℃였으며, 이는 에어필터 조립체를 미적용한 경우의 차량의 실내 평균 온도인 28℃보다 4℃ 상승된 온도이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍기의 에어필터 조립체를 차량에 적용할 경우 에어필터 조립체를 미적용한 경우 대비 약 3℃의 차량 실내 평균 온도의 상승 효과를 얻게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍기의 에어필터 조립체는 상술한 바와 같이 차량의 실내 난방시 소요되는 에너지의 절감 및 난방 효율의 상승 효과를 이룰 수 있도록 하면서도 이와 같은 효과를 얻기 위해 발생되는 차량용 송풍기의 구조적인 복잡화를 최대한 억제하여 차량의 제조 원가 절감 및 생산성의 향상을 이룰 수 있도록 한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 일반적인 차량용 송풍장치를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 개선된 차량용 송풍장치를 나타낸 도면.

도 3은 종래의 개선된 차량용 송풍장치에 적용된 구성을 나타낸 도면.

도 4는 종래의 개선된 차량용 송풍장치에 적용된 구성을 나타낸 분해도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체의 적용 상태를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치에 적용된 에어필터 커버의 요부를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치에 적용된 에어필터 및 에어 가이드를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 송풍장치의 작동 상태를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인테이크 덕트 11 : 외기 유입구

12 : 내기 유입구 100 : 에어필터 케이스

110 : 경사부 120 : 보조 내기 유입구

200 : 에어필터 300 : 에어 가이드

Claims

외기 유입구(11) 및 내기 유입구(12)가 형성된 인테이크 덕트(10)에 설치되고, 일측에 보조 내기 유입구(120)가 형성된 에어필터 케이스(100); 및

상기 에어필터 케이스(100)에 수납되어 상기 인테이크 덕트(10)로 유입되는 내기 또는 외기를 정화하는 에어필터(200)를 포함하며,

상기 에어필터(200)의 일측에는 외기 유입모드시에도 일정량의 내기가 상기 인테이크 덕트(10)의 내부로 유입되도록 상기 보조 내기 유입구(120)를 개폐하는 에어 가이드(300)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체.
청구항 1에 있어서,

상기 에어필터 케이스(100)의 일측에는 일정 각도로 경사진 경사부(110)가 형성되고, 상기 보조 내기 유입구(120)는 상기 경사부(110)에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체.
청구항 2에 있어서,

상기 에어 가이드(300)는 상기 경사부(110)에 접촉되거나 비접촉되어 상기 보조 내기 유입구(120)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치의 에어 필터 조립체.
청구항 3에 있어서,

상기 에어 가이드(300)는 상기 에어필터(200)의 일측 하부를 중심으로 회동될 수 있도록 형성되며, 상기 인테이크 덕트(10)의 내외부 압력차에 의해 상기 경사부(110)에 접촉되거나 비접촉되도록 회동되는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치의 에어 필터 조립체.
청구항 1에 있어서,

상기 에어 가이드(300)는 부직포 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치의 에어필터 조립체.