KR101371628B1 - 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공기조화장치에 관한 것으로, 특히 송풍기유니트 앞쪽에 구비된 필터와 인테이크도어를 연결하여 전체 공조케이스를 컴팩트하게 한 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 관한 것이다.
본 발명은 스크롤케이스(20,30)와, 상기 스크롤케이스(20)와 형합되고 외기유입구(42)와 내기유입구(44)가 형성되며 내부에 인테이크도어(60)를 구비한 인테이크덕트(40) 및 상기 스크롤케이스(20)와 상기 인테이크덕트(40) 사이에 장착된 필터수단(50)을 포함하는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 있어서, 상기 인테이크도어(60)는 상기 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 내기유입구(44)를 선택적으로 개폐하는 도어몸체(62)와, 이 도어몸체(62)의 양측으로 연장된 회전축(64a,64b)으로 구성되고, 상기 필터수단(50)은 필터메디아(52)와, 이 필터메디아(52)를 감싸도록 고정지지하고, 중앙에 상기 인테이크도어(60)의 회전축(64a)을 회전가능하게 지지하는 축지지부(54a)를 구비한 필터프레임(54)으로 구성되며, 상기 인테이크도어(60)의 회전축(64a)의 연장방향이 상기 필터메디아(52)의 여과면에 수직하게 배치된 것을 특징으로 한다.
송풍기유니트, 인테이크덕트, 인테이크도어, 필터메디아, 필터프레임

Description

차량용 공기조화장치의 송풍기유니트 { Blower unit for air conditioner for vehicles }
본 발명은 차량용 공기조화장치에 관한 것으로, 특히 송풍기유니트 앞쪽에 구비된 필터와 인테이크도어를 연결하여 전체 공조케이스를 컴팩트하게 한 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공기조화장치는 송풍기유니트(Blower Unit)에 의해 차실내로 유입된 외기를 냉매가 흐르는 증발기유니트(Evaportor Unit) 또는 차량엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어유니트(Heater Core Unit)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차실내의 각 부위와 연통된 디프로스트벤트(Defrost Vent), 페이스벤트(Face Vent) 및 플로어벤트(Floor Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차실내의 여러 방향으로 분배함으로써 냉방 또는 난방하도록 되어 있다. 여기서, 상기 송풍기유니트는 송풍팬과 모터가 상/하부 스크롤케이스에 장착되고 공조케이스 입구에 배치되어 외기를 강제로 송풍시키도록 되어 있다.
일반적인 센터마운팅 타입의 공기조화장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(C)에 앞쪽에서부터 송풍기유니터(100), 증발기유니터(미도시), 히터코어유니트(140)가 차례로 배치되어 있다. 여기서, 공조케이스(C)는 복수개로 분할되고 서로 형합되는 구조로 되어 있다.
종래의 송풍기유니트(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 스크롤케이스(110)와, 이 상부 스크롤케이스(110)의 아래쪽에 배치된 하부 스크롤케이스(120) 및 상기 상부 스크롤케이스(110)의 위쪽으로 배치된 인테이크덕트(130)를 구비하고 있고, 상기 상부 스크롤케이스(110)와 하부 스크롤케이스(120) 사이에 송풍팬(122)과 모터(124)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 상부 스크롤케이스(110)와 상기 인테이크덕트(130) 사이에는 에어필터(126)가 설치되어 있다.
여기서, 상기 상부 스크롤케이스(110)와 하부 스크롤케이스(120), 상기 상부 스크롤케이스(110)와 인테이크덕트(130)는 서로 맞물려 형합되는 구조로 되어 있다.
상기 상부 스크롤케이스(110)는 상기 에어필터(126)가 안착되는 평평한 상판(102a)이 형성되어 있고, 상기 상판(110a)의 중앙에 공기가 흡입되는 공기흡입구(110b)가 형성되어 있다. 상기 하부 스크롤케이스(120)는 중앙에 상기 모터(124)가 삽입되는 모터삽입구(114a)가 형성되어 있다.
상기 인테이크덕트(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 한쪽으로 외부공기가 유입되는 외기유입구(130a)와 다른 한쪽으로 내부공기가 유입되는 내기유입구(130b)가 각각 형성되어 있고, 덕트 상부에 상기 외기유입구(130a)와 내기유입구(130b)의 통로를 선택적으로 차단하는 인테이크도어(132)가 회전가능하게 장착되 어 있다.
상기 송풍팬(122)은 도 2에 도시된 바와 같이, 허브플레이트(122a)와, 이 허브플레이트(122a)의 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드(122b)로 이루어져 있다. 상기 모터(124)는 회전축(124a)이 상기 허브플레이트(122a)의 중앙에 삽입 설치되어 있고, 몸체 둘레방향으로 지지판(124b)이 형성되어 상기 하부 스크롤케이스(110)의 모터삽입구(110a)에 삽입된 상태로 지지되도록 되어 있다.
그런데, 종래의 송풍기유니트(100)는 인테이크덕트(130)가 전체 공조케이스(C)에 대하여 차지하는 부피가 크고, 인테이크도어(132)와 에어필터(126)를 설치하는데 많은 공간을 필요하게 되었다.
또한, 상기 인테이크덕트(130)로 인하여 공조케이스(C)를 형합하는 구조가 복잡하게 되므로 공조케이스(C)를 단순한 구조로 제작하기 어려울 뿐만아니라, 전체 공조케이스(C)를 조립하거나 분해하는 작업과정이 까다로워 케이스 조립작업성이 좋지 않은 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 인테이크덕트를 단순화하여 공조케이스를 컴팩트화 할 수 있고, 공조케이스를 조립 및 분해하는 작업성을 개선할 수 있는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스크롤케이스와, 상기 스크롤케이스와 형합되고 외기유입구와 내기유입구가 형성되며 내부에 인테이크도어를 구비한 인테이크덕트 및, 상기 스크롤케이스와 상기 인테이크덕트 사이에 장착된 필터수단을 포함하는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 있어서, 상기 인테이크도어는 상기 인테이크덕트의 외기유입구와 내기유입구를 선택적으로 개폐하는 도어몸체와, 이 도어몸체의 양측으로 연장된 회전축으로 구성되고, 상기 필터수단은 필터메디아와, 이 필터메디아를 감싸도록 고정지지하고, 중앙에 상기 인테이크도어의 회전축을 회전가능하게 지지하는 축지지부를 구비한 필터프레임으로 구성되며, 상기 인테이크도어의 회전축의 연장방향이 상기 필터메디아의 여과면에 수직하게 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 인테이크도어는 도어몸체가 원통 형상으로 되고, 외주면에 상기 외기유입구와 내기유입구에 각각 대응되는 외기유입공과 내기유입공이 형성되며, 상기 회전축이 인테이크덕트의 측면에 회전가능하게 지지된 것을 특징으로 한다.
상기 필터프레임은 상기 필터메디아로부터 일정 간격만큼 이격되게 형성된 복수의 지지리브가 구비되어, 상기 인테이크도어의 회전시 충격을 흡수하도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 의하면, 원통형 도어를 사용하여 종래의 인테이크도어를 설치하는 공간을 줄이고, 동시에 에어필터를 설치하는 공간을 줄이도록 되어, 인테이크덕트의 구조를 단순화하여 전체 공조케이스를 컴팩트하게 할 수 있다. 이로 인하여 공조케이스의 전체 중량을 줄일 수 있고, 공조케이스를 조립하거나 분해하는 작업을 개선하여 공기조화장치 전체적인 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 인테이크덕트 내부에 원통형 도어를 사용함으로써 필요에 따라 내기를 차단하여 외기만을 통과시키고, 외기를 차단하여 내기만 통과시키도록 되어, 내기 또는 외기를 원할하게 통과시킴으로써 도어의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 센터마운팅 타입의 공기조화장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 송풍기유니트 단면 구성도이다.
본 발명에 따른 송풍기유니트(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 공조케이스(C)에 앞쪽에 배치되어 있다. 여기서, 공조케이스(C)는 복수개로 분할되고 서로 형합되는 구조로 되어 있다.
송풍기유니트(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스크롤케이스(20,30)와, 상기 스크롤케이스(20)와 형합되고 외기유입구(42)와 내기유입구(44)가 형성된 인테이크 덕트(40) 및 상기 스크롤케이스(20)와 상기 인테이크덕트(40) 사이에 장착된 필터수단(50)을 포함한다. 그리고, 상기 인테이크덕트(40) 내부에 장착된 인테이크도어(60)를 더 포함하도록 되어 있다.
상기 스크롤케이스는 상부 스크롤케이스(20)와 하부 스크롤케이스(30)로 이루어져 있고, 서로 형합하도록 되어 있고, 상기 상부 스크롤케이스(20)는 상기 인테이크덕트(40)와 형합하도록 되어 있다.
상기 상부 스크롤케이스(20)는 상판(20a)의 중앙에 공기가 흡입되는 공기흡입구(20b)가 형성되어 있다. 상기 하부 스크롤케이스(30)는 중앙에 모터(34)가 삽입되는 모터삽입구(30a)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 하부 스크롤케이스(30)에는 송풍팬(32)과 모터(34)가 설치되어 있다.
상기 송풍팬(32)은 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(34)와 연결되는 허브플레이트(32a)와, 이 허브플레이트(32a)의 가장자리를 따라 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드(32b)로 이루어져 있다.
상기 모터(34)는 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(34a)이 상기 송풍팬(32)의 허브플레이트(32a)에 관통하도록 되어 있고, 몸체 둘레방향으로 지지판(34b)이 형성되어 상기 하부 스크롤케이스(30)의 모터삽입구(30a)에 삽입된 상태로 지지되도록 되어 있다.
상기 인테이크덕트(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상면 길이방향을 따라 외기가 유입되는 외기유입구(42)가 형성되어 있고, 상기 외기유입구(42)와 대향하게 하면 길이방향을 따라 내기가 유입되는 내기유입구(44)가 형성되어 있다.
상기 필터수단(50)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 스크롤케이스(20)와 상기 인테이크덕트(40) 사이에 설치되어 있다. 그리고, 상기 필터수단(50)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 내기 또는 외기를 필터링 하는 필터메디아(52)와, 이 필터메디아(52)를 감싸도록 고정지지하는 필터프레임(54)으로 구성되어 있다.
상기 필터프레임(54)은 상기 인테이크도어(60)의 한쪽 축선단을 회전가능하게 지지하는 축지지부(54a)와 이 축지지부(54a)와 프레임 사이를 연결하는 복수의 지지리브(54b)를 구비하고 있다.
여기서, 상기 지지리브(54b)는 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 필터메디아(52)로부터 일정 간격(L)만큼 이격되게 형성되어 있다. 또한, 지지리브(54b)는 상기 도어몸체(62)가 회전할 때 회전축(62a)으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 역할을 한다.
상기 인테이크도어(60)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 도어몸체(62)와, 이 도어몸체(62)의 양측으로 연장된 회전축(64a,64b)으로 구성되어 있다. 상기 도어몸체(62)는 외주면 길이방향으로 상기 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 내기유입구(44)에 대응하게 일정 크기로 외기유입공(66)과 내기유입공(68)이 형성되어 있다.
상기 도어몸체(62)는 상기 외기유입공(66)을 기준으로 상기 내기유입공(68)이 원주면에 일정 각도만큼 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 도어몸체(62)는 앞쪽 측벽(62a)이 부분적으로 관통 형성되어 있고, 뒤쪽 측벽(62b)이 막혀있는 구조 로 되어 있다.
따라서, 도어몸체(62)는 시계 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 상기 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 내기유입구(44)를 선택적으로 개폐하도록 되어 있다. 즉 도어몸체(42)의 외기유입공(66)이 상기 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 나란하게 되면, 외기가 도어몸체(62) 내부로 들어오게 되지만, 내기유입공(68)은 도어몸체(62)에 막혀서 내기가 차단되게 되는 것이다. 반대로, 도어몸체(42)의 내기유입공(68)이 상기 인테이크덕트(40)의 내기유입구(44)와 나란하게 되면, 내기가 도어몸체(62) 내부로 들어오게 되지만, 외기유입공(66)은 도어몸체(62)에 막혀서 내기가 차단되게 되는 것이다.
상기 회전축(64a,64b)은 상기 도어몸체(62)의 앞쪽 측벽(62a)과 뒤쪽 측벽(62b)에 연장형성되어 있다. 상기 회전축(64a)은 도 4에 도시된 바와 같이, 필터프레임(54)의 축지지부(54a)에 회전가능하게 지지되어 있다. 또한 상기 회전축(64b)은 상기 인테이크덕트(40)의 앞쪽 측벽에 회전가능하게 지지되도록 되어 있다.
여기서, 상기 회전축(64a)은 상기 필터프레임(54)의 축지지부(54a)에 지지되되, 상기 필터메디아(52)의 여과면에 수직하게 배치되게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 회전축(64b)은 상기 인테이크덕트(40)에 돌출되어 액츄에이터(미도시)에 의해 시계 또는 반시계 방향으로 회전하도록 되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기유니트에서 외기와 내기가 유입되는 과정을 도 4, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송풍기유니트(10)에 외기가 유입되는 과정은, 도 4 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 도어몸체(62)의 외기유입공(66)이 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 나란하게 형성될 경우, 모터(34)에 의해 송풍팬(32)이 가동되면 외기가 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42), 도어몸체(62)의 외기유입공(66), 도어몸체(62)의 앞쪽 측벽(62a)을 차례로 거치면서, 필터메디아(52)를 통과하여 스크롤케이스(20,30)로 유입되게 된다. 유입된 외기는 스크롤케이스(20,30)의 반경방향으로 형성된 토출구(미도시)로 나가게 된다. 이 때, 인테이크덕트(40)의 내기유입구(44)는 도어몸체(62)의 원주면에 막혀있는 상태로 되어 있다.
다음으로, 송풍기유니트(10)에 내기가 유입되는 과정은, 도 4 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(미도시)에 의해 인테이크도어(60)를 반시계 방향으로 회전하여 도어몸체(62)의 내기유입공(68)이 인테이크덕트(40)의 내기유입구(44)와 나란하게 형성될 경우, 모터(34)에 의해 송풍팬(32)이 가동되면 내기가 인테이크덕트(40)의 내기유입구(44), 도어몸체(60)의 내기유입공(68), 도어몸체(62)의 앞쪽 측벽(62a)을 차례로 거치면서, 필터메디아(52)를 통과하여 스크롤케이스(20,30)로 유입되게 된다. 유입된 내기는 스크롤케이스(20,30)의 반경방향으로 형성된 토출구(미도시)로 나가게 된다. 이 때, 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)는 도어몸체(62)의 원주면에 막혀있는 상태로 되어 있다.
한편, 송풍기유니트(10)에 내기가 유입되는 과정에서 재차 외기가 유입되는 과정은, 액츄에이터(미도시)에 의해 인테이크도어(60)를 시계 방향으로 회전하여 도어몸체(62)의 외기유입공(66)이 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 나란하게 형성되게 하고 모터(34)를 작동하면 위에서 언급한 내용과 같이 외기가 스크롤케이스(20,30)에 유입되게 된다.
본 발명에 따른 송풍기유니트에 의하면, 인테이크덕트(40) 내부에 원통형 인테이크도어(60)를 인테이크덕트(40)의 내부에 회전가능하게 설치하여, 도어의 공간을 줄이면서 동시에 필터수단(50)을 설치하는 공간을 줄임으로써 전체 공조케이스(C)를 컴팩트하게 할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은 송풍기유니트와 히터/증발기유니트와 별개로 형성된 세미센터 타입의 공기조화장치에 적용되는 것은 물론, 송풍기유니트와 히터/증발기유니터가 일체로 형성된 센터마운팅 타입의 공기조화장치에 적용될 수 있는 것이다.
도 1은 일반적인 센터마운팅 타입의 공기조화장치를 도시한 도면,
도 2는 종래 센터마운팅 타입의 송풍기유니트 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공기조화장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화장치의 송풍기유니트 단면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 인테이크도어를 도시한 도면으로,
(a)는 인테이크도어의 사시도,
(b)는 인테이크도어의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 필터수단을 도시한 도면으로
(a)는 필터수단의 사시도,
(b)는 필터수단의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 원통형 도어의 작동상태도로서,
(a)는 원통형 도어에 내기가 유입되는 작동상태도,
(b)는 원통형 도어에 외기가 유입되는 작동상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 송풍기유니트 20 : 상부 스크롤케이스
30 : 하부 스크롤케이스 32 : 송풍팬
34 : 모터 40 : 인테이크덕트
42 : 외기유입구 44 : 내기유입구
50 : 필터수단 52 : 필터메디아
54 : 필터프레임 60 : 인테이크도어
62 : 도어몸체 64a,64b : 회전축
66 : 외기유입공 68 : 내기유입공
C : 공조케이스

Claims (3)

  1. 스크롤케이스(20,30)와, 상기 스크롤케이스(20)와 형합되고 외기유입구(42)와 내기유입구(44)가 형성되며 내부에 인테이크도어(60)를 구비한 인테이크덕트(40) 및 상기 스크롤케이스(20)와 상기 인테이크덕트(40) 사이에 장착된 필터수단(50)을 포함하는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트에 있어서,
    상기 인테이크도어(60)는 상기 인테이크덕트(40)의 외기유입구(42)와 내기유입구(44)를 선택적으로 개폐하는 도어몸체(62)와, 이 도어몸체(62)의 양측으로 연장된 회전축(64a,64b)으로 구성되고,
    상기 필터수단(50)은 필터메디아(52)와, 이 필터메디아(52)를 감싸도록 고정지지하고, 중앙에 상기 인테이크도어(60)의 회전축(64a)을 회전가능하게 지지하는 축지지부(54a)를 구비한 필터프레임(54)으로 구성되며,
    상기 인테이크도어(60)의 회전축(64a)의 연장방향이 상기 필터메디아(52)의 여과면에 수직하게 배치되고,
    상기 필터프레임(54)은 상기 회전축(64a) 방향으로 갈수록 상기 필터메디아(52)로부터 이격되게 형성된 복수의 지지리브(54b)가 구비되며,
    상기 지지리브(54b)는 상기 축지지부(54a)를 기준으로 대칭되게 형성되고, 상기 인테이크도어(60)의 회전시 상기 회전축(64a)으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인테이크도어(60)는 도어몸체(62)가 원통 형상으로 되고, 외주면에 상기 외기유입구(42)와 내기유입구(44)에 각각 대응되는 외기유입공(66)과 내기유입공(68)이 형성되며, 상기 회전축(64b)이 인테이크덕트(40)의 일측면에 회전가능하게 지지된 것을 특징으로 하는 차량용 공기조화장치의 송풍기유니트.
  3. 삭제
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