KR101817503B1

KR101817503B1 - 차량용 공기조화장치

Info

Publication number: KR101817503B1
Application number: KR1020110096832A
Authority: KR
Inventors: 이상섭
Original assignee: 주식회사 두원공조
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2018-01-15
Also published as: KR20130033029A

Abstract

본 발명에 따른 차량용 공기조화장치는, 송풍케이스를 포함하는 공조케이스, 이러한 송풍케이스 내부로 내기 또는 외기를 송풍하는 블로워유닛, 송풍케이스의 일측에 결합하고, 송풍케이스 내부로 내기가 유입될 수 있는 하나 또는 복수개의 내기 유입구가 형성된 필터 커버, 이러한 필터 커버와 송풍케이스 사이에 개재하도록 일단부가 필터 커버에 결합하고, 블로워유닛의 작동에 의하여 발생하는 압력에 따라 내기 유입구를 선택적으로 개폐하는 플랩도어, 및 필터 커버의 내기 유입구를 통해 유입되는 내기의 유속을 제어하여 내기로 인한 플랩도어의 공진에 의한 소음 발생을 억제하는 공진음방지수단을 포함한다.
따라서 공진음방지수단을 구비하여 플랩도어의 공진으로 인한 소음을 방지할 수 있다.

Description

차량용 공기조화장치 {Air conditioner for a vehicle}

본 발명은 차량용 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공기조화장치는, 외부에서 도입된 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내로 송풍함으로써, 차량의 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 여기에는 외기 또는 내기를 도입하는 블로워유닛과, 흡입된 공기를 냉매의 증발에 의해 냉각시키거나 엔진 냉각수의 냉각열에 의해 흡입된 공기를 가열하는 증발기 및 히터 코어 등을 구비하고 있다.

도 1에는 위와 같은 일반적인 차량용 공기조화장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 차량용 공기조화장치(10)는, 송풍케이스(20) 내부로 공기 즉, 내기 및/또는 외기를 유입하기 위한 블로워유닛(Blower unit;30)과, 유입된 공기를 냉각시키거나 가열하는 열교환기(미도시) 등을 구비하고 있다.

한편, 상기 공기조화장치(10)는, 동절기 시 차량의 실내온도를 빨리 상승시켜 난방성능을 향상시키기 위한 방편으로, 외기보다 상대적으로 고온인 내기를 부분적으로 유입하는 플랩도어(Flap door;60)를 구비하고 있다. 상기 플랩도어(60)는, 내기가 보조적으로 유입되는 내기 유입구(52)가 형성된 필터 커버(50)에 결합하고, 상기 블로워유닛(30)의 작동에 의하여 발생하는 상기 송풍케이스(20)의 내부압력에 따라 상기 내기 유입구(52)를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 차량용 공기조화장치는, 내기가 유입되어 상기 플랩도어(60)가 개방되는 과정에서, 도 2에 나타난 바와 같이 상기 플랩도어(60)가 공진(떨림)이 발생하고, 이로 인하여 공진 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은, 플랩도어의 공진에 의한 소음을 방지할 수 있는 차량용 공기조화장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 송풍케이스를 포함하는 공조케이스; 상기 송풍케이스 내부로 내기 또는 외기를 송풍하는 블로워유닛; 상기 송풍케이스의 일측에 결합하고, 상기 송풍케이스 내부로 상기 내기가 유입될 수 있는 하나 또는 복수개의 내기 유입구가 형성된 필터 커버; 상기 필터 커버와 상기 송풍케이스 사이에 개재하도록 일단부가 상기 필터 커버에 결합하고, 상기 블로워유닛의 작동에 의하여 발생하는 압력에 따라 상기 내기 유입구를 선택적으로 개폐하는 플랩도어; 및 상기 필터 커버의 내기 유입구를 통해 유입되는 상기 내기의 유속을 제어하여 상기 내기로 인한 상기 플랩도어의 공진에 의한 소음 발생을 억제하는 공진음방지수단을 포함하는 차량용 공기조화장치를 제공한다.

상기 공진음방지수단은, 상기 내기 유입구의 통과 단면적과 다른 크기의 통과 단면적을 갖도록 상기 필터 커버에 형성된 하나 또는 복수개의 공진방지구일 수 있다.

또한 상기 내기 유입구는, 복수개로 상기 필터 커버의 길이방향에 대하여 좌우대칭으로 이격되게 배열되고, 상기 공진방지구는, 상기 내기 유입구들 사이 중앙부위에 위치할 수 있다. 여기서 상기 공진방지구의 통과 단면적은 상기 내기 유입구의 통과 단면적보다 작은 것이 바람직하다.

대안적으로 상기 내기 유입구는, 복수개로 상기 필터 커버의 길이방향에 대하여 좌우대칭으로 이격되게 배열되고, 상기 공진음방지수단은, 상기 필터 커버와 결합하여 상기 내기 유입구 중 선택된 하나 또는 복수개의 내기 유입구의 통과 단면적을 축소하는 하나 또는 복수개의 차단막일 수 있다. 여기서 상기 차단막은 상기 필터 커버와 일체일 수 있다. 또한 상기 차단막은, 상기 내기 유입구들의 중앙부위에 위치하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 공기조화장치는, 공진음방지수단을 구비하여 플랩도어의 공진을 방지할 수 있기 때문에, 결과적으로 플랩도어의 공진으로 인한 소음을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 차량용 공기조화장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 플랩도어의 공진현상을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기조화장치를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 플랩도어로 인한 내기의 유입을 나타내기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 공진음방지수단의 일 실시예를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 도 5에 나타낸 공진음방지수단의 변형예를 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 3에 나타낸 공진음방지수단의 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 3의 필터 커버와 플랩도어의 구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 9는 도 3에 나타낸 플랩도어의 공진현상을 나타내는 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기조화장치를 나타내는 정면도, 도 4는 도 3의 플랩도어로 인한 내기의 유입을 나타내기 위한 단면도, 도 5는 도 3에 나타낸 공진음방지수단의 일 실시예를 나타내는 정면도, 도 6은 도 도 5에 나타낸 공진음방지수단의 변형예를 나타낸 정면도, 도 7은 도 3에 나타낸 공진음방지수단의 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.

먼저, 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공기조화장치(700)는, 공조케이스(100)와, 블로워유닛(200)과, 필터 커버(300)와, 플랩도어(400)와, 공진음방지수단(500a,500b)을 포함한다.

상기 공조케이스(100)는 송풍케이스(110)를 포함한다. 그리고 상기 송풍케이스(110)는 외기 또는 내기가 유입되는 유입구와 유입된 공기를 유출하는 유출구가 형성되어 있으며, 그 내부로 상기 블로워유닛(200)을 수용한다.

상기 블로워유닛(200)은, 상기 송풍케이스(110) 내부로 내기(A) 및/또는 외기(B)를 송풍하는 역할을 하며, 블로워(210)와 블로워모터(220)를 포함한다. 여기서, 상기 송풍케이스(110)와 상기 블로워유닛(200)의 구조 및 작용은 공지기술이므로 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 필터 커버(300)는, 상기 송풍케이스(110)의 일측에 착탈 가능하게 결합하고, 상기 송풍케이스(110) 내부로 보조적으로 보조 내기(C)가 유입될 수 있는 하나 또는 복수개의 내기 유입구(310a,310b)가 형성되어 있다.

한편 도면에서는 상기 내기 유입구(310a,310b)가 복수개로 상기 필터 커버(300)의 길이방향에 대하여 좌우 대칭되게 이격 배열되어 있으며, 각각의 통과단면이 대략적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는 것으로 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 상기 내기 유입구(310a,310b)의 배열 및 크기는 차량용 공기조화장치(700)의 설계환경 및 조건에 따라 다양한 변형이 가능하다.

상기 플랩도어(400)는, 상기 필터 커버(300)와 상기 송풍케이스(110) 사이에 개재되어, 상기 블로워유닛(200)의 작동으로 인해 발생하는 부압에 따라 상기 내기 유입구들(310a,310b)을 선택적으로 개폐함으로서, 상기 송풍케이스(110) 내로 상기 보조 내기(C)를 보조적으로 도입하는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플랩도어(400)는, 상단부가 상기 필터 커버(300)에 결합되고, 유연성 있는 재질로 형성되어, 상기 송풍케이스(110) 내의 압력에 따라 하단부가 휘어지면서 상기 내기 유입구(310a,310b)를 개방하는 구조로 되어 있다. 이를 위해, 상기 플랩도어(400)는 휘어질 수 있는 부직포를 비롯하여 고무재질 또는 수지 재질 등 상기한 목적을 달성할 수 있는 소재라면 모두 적용가능하다.

한편, 도면에서는 상기 플랩도어(400)를 휘어질 수 있는 유연성 있는 재질로 형성하고 일단부가 상기 필터 커버(300)에 고정 결합되는 구조로 하였지만, 이는 예시적인 것으로서, 도시하지 않았지만 상기 플랩도어(400)의 일단부가 상기 필터 커버(300)에 힌지 결합되어 압력에 따라 회동하는 구조로도 할 수 있다. 또한 상기 플랩도어(400)는 상기한 바와 같이 상단부가 상기 필터 커버(300)에 결합되는 구조를 일 실시예로 나타내었지만, 내기를 부분적으로 도입할 수 있는 구조라면 상기 필터 커버(300)의 하단부 또는 측부에 결합할 수 있음은 물론이다.

상기 공진음방지수단(500a,500b)은, 상기 내기 유입구(310a,310b)를 통하여 유입되는 보조 내기(C)의 유속을 제어함으로서, 유입되는 보조 내기(C)로 인한 상기 플랩도어(400)의 공진을 억제하여 상기 공진으로 인한 공진음 발생을 방지하는 역할을 한다.

이하 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 공진음방지수단(510a)의 일 실시예 및 그 변형예를 설명하도록 한다.

도 5를 참조하면, 상기 공진음방지수단(500a)은, 홀 형태로 이루어져 상기 필터 커버(300)에 형성되며, 보조 내기(C)가 유입되는 하나의 공진방지구(511)로 되어 있다. 또한 상기 공진음방지수단(500a)의 변형예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 보조 내기(C)가 유입되는 복수개의 공진방지구(511,512)일 수도 있다.

상기 공진방지구(511,512)는 상기 내기 유입구(310a)와 비교하여 다른 크기의 통과 단면적을 갖고 있으며, 상세하게는 상기 내기 유입구(310a)의 통과 단면적보다 작은 크기로 형성되어 있다. 그리고 상기 공진방지구(511,512)는 상기 내기 유입구들(310a) 사이 중앙부위에 위치되어 있다. 이러한 이유는, 안정된 내기유동을 유도하고 유입되는 외기에 대응하기 위하여 상기 송풍케이스(110) 내부로 유입되는 상기 보조 내기(C)의 중앙부위의 유속을 저하시켜 상기 플랩도어(400)의 떨림음을 제거할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 공진방지구(511,512)는, 상기 보조 내기(C)의 유속에 의하여 발생하는 상기 플랩도어(400)의 공진만 억제할 수 있다면, 설계에 따라 그 통과단면의 형상과 크기를 다양하게 할 수 있다. 또한, 도면에서는 상기 내기 유입구들(310a) 각각의 통과 단면적이 대략 동일한 크기인 경우를 나타내었지만, 이는 예시적인 것으로서 상기 내기 유입구들(310a) 각각의 통과 단면적은 다를 수 있으며, 이러한 경우 상기 공진방지구(511,512)는 안정된 내기유동을 유도할 수 있다면 상기 내 유입구들(310a)에 대하여 다양한 크기가 적용될 수 있다.

그리고 도면에서는 상기 내기 유입구(310a)와 상기 공진방지구(511,512)의 통과 단면 형상이, 가공성이 용이한 직사각형으로 형성되어 있다. 하지만, 이 또한 일 실시예로 상기 공진방지구(511,512)의 단면 형상은 차량용 공기조화장치(700)의 설계에 따라 다양하게 변경가능하다.

또한 상기 공진방지구들(511,512) 중 선택된 적어도 하나의 공진방진구(511)는 상기 내기 유입구들(310a)의 중앙부 하부에 위치하여 필터 커버(300)의 중앙 측 상부의 유속을 감소시킨다. 이는 상기 플랩도어(400)의 상단부가 필터 커버(300)와 결합하는 구조이기 때문에, 상기 플랩도어(400)와 상기 필터 커버(300)의 지속적인 결합력을 유지하고, 하측에 위치한 블로워유닛(200)로의 보조 내기(C) 유동흐름에 대응하기 위함이다. 하지만, 이는 일 실시예로 블로워유닛(200)로 발생하는 내압의 정도, 상기 플랩도어(400)의 재질, 상기 송풍케이스(110) 내부구조 등 상기 차량용 공기조화장치(700)의 설계에 따라 그 위치를 달리할 수 있음은 물론이다.

이하 도 7을 참조하여 상기 공진음방지수단(500b)의 다른 실시예를 설명하도록 한다.

도면을 참조하면, 상기 공진음방지수단(500b)은, 상기 필터 커버(300)와 결합하는 차단막(521,522)으로 되어 있다. 상기 차단막(521,522)은, 상기 필터 커버(300)의 내기 유입구(310b) 측에 결합하여, 상기 내기 유입구(310b)의 통과 단면적을 축소하여 보조 내기(C)의 유속을 저하시키는 역할을 한다.

그리고 상기 차단막(521,522)은, 도면에서와 같이 제1차단막(521)과 제2차단막(522)을 포함하여 원하는 보조 내기(C)의 유속에 따라 하나 또는 복수 개를 구비하고, 상기 복수개의 내기 유입구들(310b) 중 선택된 하나 또는 복수개의 통과단면적을 축소시킬 수 있다.

또한, 상기 차단막(521,522)은, 상기 공진방지구(511,512)와 마찬가지로 상기 내기 유입구들(310b)의 중앙부에 위치하며, 이러한 이유는 전술한 상기 공진방지구(511,512)의 구성에 대응하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 차단막(521,522)은, 상기 내기 유입구들(310b)의 중앙부위에 위치하되, 상기 제1차단막(521)과 같이 상기 내기 유입구(310b)의 상측 또는 상기 제2차단막(522)과 같이 상기 내기 유입구(310b)의 중앙부를 중심으로 하는 좌, 우 일측에 위치할 수 있다. 다만, 이와 같은 차단막의 개수 및 배치위치는 예시적인 것으로서, 다양한 실시예가 가능하다. 예를 들면, 상기 공진음방지수단(500b)은 상기 제2차단막(522)을 구비하지 않고, 단지 제1차단막(521)으로만 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 차단막(521,522)은, 상기 필터 커버(300)와 분리되는 구조가 아닌, 상기 필터 커버(300)와 함께 사출 성형하여 일체로 제작될 수 있다. 대안적으로, 상기 차단막(521,522)은 상기 필터 커버(300)와 착탈 가능하게 결합하는 구조로 되어, 작업자가 선택적으로 상기 복수개의 내기 유입구들(310b) 중 어느 하나를 선택적으로 결합하여, 설계에 따라 상기 보조 내기(C)의 유속변화 지점 등을 다양하게 지정할 수 있다. 이에 상기 차단막(521,522)과 상기 필터 커버(300)는, 착탈 가능하게 결합하는 구조로서 끼움돌기와 끼움홈의 구조 및 상기 차단막(521,522)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 가이드홈 등 사용자가 간편하게 착탈 가능하게 결합시킬 수 있는 구조라면 모두 가능하다.

도 8을 참조하면, 상기 차량용 공기조화장치(700)는 상기 플랩도어(400)와 상기 필터 커버(300)의 견고한 결합을 위하여 브라켓(600)을 더 포함한다.

이에 대하여 상세하게 살펴보면, 먼저 상기 필터 커버(300)는 복수개의 제1고정홀들(320)이 형성되어 있고, 상기 플랩도어(400)는 상기 제1고정홀들(320)의 위치에 대응하는 복수개의 제2고정홀들(420)이 형성되어 있으며, 상기 브라켓(600)은 상기 제1고정홀들(320) 및 상기 제2고정홀들(420)을 동시에 관통 삽입하는 복수개의 고정돌기들(620)과 몸체(610)를 포함한다.

상기한 바와 같이, 상기 차량용 공기조화장치(700)는, 상기 공진음방지수단(500a,500b)을 구비하여 상기 플랩도어(400)의 공진을 억제하여 상기 플랩도어(400)의 공진으로 인한 소음을 방지할 수 있으므로 이로 인한 불쾌감을 방지할 수 있으며, 이는 도 9의 차량용 공기조화장치(700)의 그래프에서 확인할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100... 송풍케이스 200... 블로워 유닛
210... 블로워 220... 블로워 모터
300... 필터 커버 310a,310b... 내기 유입구
400... 플랩도어 500a,500b... 공진음방지수단
511,512... 공진방지구 521,522... 차단막
600... 브라켓 700... 차량용 공기조화장치
A : 내기 B: 외기
C : 보조 내기

Claims

송풍케이스를 포함하는 공조케이스;
상기 송풍케이스 내부로 내기 또는 외기를 송풍하는 블로워유닛;
상기 송풍케이스의 일측에 결합하고, 상기 송풍케이스 내부로 상기 내기가 유입될 수 있는 하나 또는 복수개의 내기 유입구가 형성된 필터 커버;
상기 필터 커버와 상기 송풍케이스 사이에 개재하도록 일단부가 상기 필터 커버에 결합하고, 상기 블로워유닛의 작동에 의하여 발생하는 압력에 따라 상기 내기 유입구를 선택적으로 개폐하는 플랩도어; 및
상기 필터 커버의 내기 유입구를 통해 유입되는 상기 내기의 유속을 제어하여 상기 내기로 인한 상기 플랩도어의 공진에 의한 소음 발생을 억제하는 공진음방지수단을 포함하고,
상기 공진음방지수단은,
상기 내기 유입구의 통과 단면적과 다른 크기의 통과 단면적을 갖도록 상기 필터 커버에 형성된 하나 또는 복수개의 공진방지구인 차량용 공기조화장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 내기 유입구는, 복수개로 상기 필터 커버의 길이방향에 대하여 좌우대칭으로 이격되게 배열되고,
상기 공진방지구는, 상기 내기 유입구들 사이 중앙부위에 위치하는 차량용 공기조화장치.
청구항 3에 있어서,
상기 공진방지구의 통과 단면적은 상기 내기 유입구의 통과 단면적보다 작은 차량용 공기조화장치.
청구항 1에 있어서,
상기 내기 유입구는, 복수개로 상기 필터 커버의 길이방향에 대하여 좌우대칭으로 이격되게 배열되고,
상기 공진음방지수단은,
상기 필터 커버와 결합하여 상기 내기 유입구 중 선택된 하나 또는 복수개의 내기 유입구의 통과 단면적을 축소하는 하나 또는 복수개의 차단막인 차량용 공기조화장치.
청구항 5에 있어서,
상기 차단막은 상기 필터 커버와 일체인 차량용 공기조화장치.
청구항 6항에 있어서,
상기 차단막은,
상기 내기 유입구들의 중앙부위에 위치하는 차량용 공기조화장치.
청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랩도어는,
유연성 있는 부직포 재질, 고무 재질 및 수지 재질 중 선택된 어느 하나로 형성된 차량용 공기조화장치.
청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터 커버는 복수개의 제1고정홀이 형성되어 있고,
상기 플랩도어는 상기 제1고정홀의 위치에 대응하는 복수개의 제2고정홀들이 형성되어 있으며,
상기 제1고정홀 및 상기 제2고정홀에 동시에 관통 삽입하는 복수개의 고정돌기를 구비하여, 상기 플랩도어를 상기 필터 커버에 고정하는 브라켓을 더 포함하는 차량용 공기조화장치.