KR102087816B1 - 하우징, 특히 필터 하우징 및 차량용 공조 시스템 - Google Patents

하우징, 특히 필터 하우징 및 차량용 공조 시스템 Download PDF

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한온시스템 주식회사
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Abstract

차량용 하우징은 하나 이상의 개구와, 하나 이상의 커버를 구비하고, 커버가 개구를 덮은 상태에서 밀봉부가 공조 장치의 하우징의 내부에 배치되는 방식으로, 상기 커버는 내부면에 밀봉부를 포함한다.

Description

하우징, 특히 필터 하우징 및 차량용 공조 시스템{HOUSING, IN PARTICULAR FILTER HOUSING AND AIR CONDITIONING SYSTEM FOR A VEHICLE}
본 발명은 하우징, 특히 필터 하우징 및 차량용 공조 시스템에 관한 것이다.
차량의 공조 시스템은 종종 꽃가루 필터 및/또는 악취 필터를 포함하며, 이 필터는 하우징 내에 수용되고 정기적으로 교체되어야 한다.
이러한 교체 목적을 달성하기 위해 필터 하우징은 전형적으로 하나의 개구를 포함하고, 필터는 상기 개구를 통해 제거될 수 있다. 개구는 커버에 의해 밀폐되는데, 한편으로 커버는 주변 압력에 비해 더 높은 공조 시스템 내의 압력에서 견딜 수 있는 방식으로 필터 하우징에 밀봉되어야 한다. 다른 한편으로, 개구의 상태에 따라 커버는 공조 시스템 내에 발생하는 물에 대한 밀봉을 제공해야 한다.
공기 및 물에 대한 밀봉 관련 기술 분야에서, 커버의 외부 가장자리 둘레에 필터 하우징을 향한 홈을 구비하여, 이 홈 내에 밀봉부가 삽입되거나 발포되는 필터 하우징용 커버가 공지되어 있다.
커버를 장착하는 경우, 필터 하우징 둘레의 가장자리는, 밀봉부가 적어도 약간 압축되는 방식으로 상기 홈 내에 수용됨으로써 커버의 밀폐 목적을 충족시킨다.
커버가 필터 하우징에 장착되는 소정의 축 방향으로, 다시 말해 필터 하우징 둘레의 가장자리가 수용되는 상기 홈의 개구 방향으로 밀봉부가 형성됨에 따라, 상기 유형의 밀봉부는 '축 방향 밀봉부'라 지칭된다.
상기 유형의 밀봉부는 한편으로, 비교적 높은 힘을 적용하기 위해 필터 하우징에 커버를 고정하기 위한 별도의 수단, 즉 본래의 커버와는 분리되어 제공되는 수단이 필요하다는 단점을 포함한다.
또한, 필터 하우징 내에 발생하는 물 또는 습기의 배출이 상기 구조에 의해 밀봉부에서 방해될 수 있으며, 이 경우 밀봉부는 필터 하우징의 외부에, 다시 말해 상기 가장자리의 둘레를 벗어난 위치에 존재한다.
이러한 단점은 공지된 소위 '반경 방향 밀봉부'에도 동일하게 적용되는데, 상기 밀봉부는 필터 하우징의 외부에서 필터 하우징의 가장자리 둘레에 어느 정도 외측면에 적용된다. 또한, 상기 유형의 어셈블리에 대해서도, 본래의 커버와는 별도의 요소들이 고정을 위한 실시예들만 공지되어 있다.
국내특허 등록번호:10-167177
이러한 배경에서 본 발명의 과제는, 간단하게 구성되면서도 밀봉성의 관점에서 가급적 우수하게 충족시키는 커버를 구비한 하우징, 특히 필터 하우징을 제공하는 데에 있다.
상기 과제의 해결은 특허청구범위에 기재된 하우징에 의해 이루어진다.
이에 따르면, 하우징은 하나 이상의 개구와, 덮개로도 지칭될 수 있는 하나 이상의 커버를 포함하고, 커버가 개구를 덮은 상태에서 밀봉부가 바람직하게는 완전히 하우징의 내부에 배치되는 방식으로, 상기 커버는 내부면에 밀봉부를 포함한다. 이와 관련하여 강조되는 바에 따르면, 본 발명의 대상은 임의의 하우징, 바람직하게는 공조 장치의 하우징일 수 있다는 것이다. 그러나 바람직하게, 예를 들어 공기 유입부에서 또는 기화기 하우징 등에서 언급된 개구를 통해 필터에 접근할 수 있으므로, 본 발명에 따른 하우징은 필터 하우징으로 지칭될 수 있다. 그러므로, 이하에서는 본 발명이 임의의 하우징에 관한 것으로 이해될 수 있는 경우라 하더라도, 필터 하우징에 관한 것이다.
"필터 하우징의 내부"라는 표현은, 필터 하우징의 개구 가장자리가 전형적으로 한 평면을 규정하고, 이 평면은 필터 하우징의 내부를, 다시 말해 필터 하우징이 위치하는 해당 면을, 필터 하우징의 영역이 아닌 필터 하우징의 외부와 분리시키는 것으로 이해되어야 한다. 특별한 사용의 경우에, 필터 하우징의 개구 가장자리는 복수의 평면에 위치할 수도 있지만, 여전히 위에서 언급된 바와 같이 규정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 밀봉부는 커버가 필터 하우징의 개구를 덮은 상태에서 필터 하우징의 내부에 상응하는 언급된 평면(들)의 해당 면에 존재한다.
이로써, 상승한 압력 및/또는 습기가 발생하는 곳에서, 다시 말해 필터 하우징 내에서 밀봉이 제공될 수 있다. 반경 방향으로 작용하는, 즉 필터 하우징의 가장자리에 대해 내부로부터 측면으로 어느 정도 작용하는 밀봉부를 통해, 커버의 고정을 위해 단지 작은 힘만을 필요로 한다. 특히, 별도의 고정 요소들이 생략될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 비교적 작은 커버가 사용 수명 동안에 특히 커버의 외부면에 적용되는 변형을 겪게 되는 사실에서 기인하는 단점이 방지된다. 이에 반해 상기 필터 하우징은 커버의 내부와 마찬가지로 비교적 지속적으로 견고하고 실질적인 범위에서 변형되지 않으므로, 결과적으로 밀봉부는 비교적 지속적으로 형태 안정적인 별도의 두 구성부품들 사이에 형성되어 지속적으로 밀봉을 제공할 수 있다.
커버에 밀봉부가 제공됨으로써, 한편으로 커버가 손상된 경우에 커버가 하우징에 제공될 수 있는 경우 보다 더 용이하게 교체될 수 있다는 장점이 제공된다. 또한, 필터 하우징은 전형적으로 커버보다 더 복잡한 형태를 포함하므로, 결과적으로 밀봉부를 커버 내에 통합시키기 위해 필요한 해당 공구 및 형태는, 밀봉부가 필터 하우징에 제공된 경우보다 훨씬 덜 복잡하다.
본 발명에 따른 필터 하우징의 바람직한 개선예는 다른 청구항들에 기재되어 있다.
밀봉부를 위해서는, 밀봉부가 적어도 부분적으로 열가소성 엘라스토머로 형성되는 것이 바람직하다. 비교적 가요성 및 유연성을 갖는 이러한 유형의 재료는, 밀봉부가 커버의 장착된 상태에서 신뢰할 수 있게 그리고 개구 가장자리 영역 내의 필터 하우징의 내부면에 지속적으로 접할 수 있는 방식으로, 문제 없이 변형될 수 있다.
특히, 밀봉부가 적어도 부분적으로 커버의 재료보다 더 연성인 재료로 구현되는 경우, 위에서 언급된 장점이 제공된다.
밀봉부가 하나 이상의 밀봉 립(lip), 바람직하게는 2개 이상의 밀봉 립, 특히 바람직하게는 3개의 밀봉 립을 갖는 경우, 밀봉부의 특별한 신뢰성이 달성된다. 하나 이상의 밀봉 립은 적어도 전반적으로 반경 방향으로, 다시 말해 적어도 전반적으로 위에서 언급된, 개구 가장자리에 의해 규정되는 평면에 대해 평행하게 연장된다.
하나 이상의 밀봉 립이 하나 이상의 다른 밀봉 립보다 더 용이하게 변형될 수 있는 경우, 특별한 장점을 얻게 된다. 다시 말해, 하나 이상의 밀봉 립은, 예를 들어 더 길고/길거나 더 얇은 구조에 의해 하나 이상의 다른 밀봉 립보다 더 유연하게 거동한다. 개별 밀봉 립들의 재료가 상이할 수도 있지만, 밀봉 립이 동일한 재료로 구현되어, 밀봉부가 전체적으로 일체형인 것이 바람직하다. 더 연성의 밀봉 립은, 바람직하게 이러한 목적을 위해 하나 이상의 다른 밀봉 립보다 더 길고/길거나 더 얇게 형성될 수 있는 최내부 밀봉 립이다. 따라서, 이러한 밀봉 립은 특히 용이하게 변형될 수 있고 바람직한 구조에 따라 필터 하우징의 특히 더 내부에서 습기에 대한 밀봉을 제공한다. 하나 이상의 더 경성의 밀봉 립은 더 짧고/짧거나 더 두껍게 형성됨으로써, 결과적으로 이러한 밀봉 립은 축 방향으로 그리고 특히 반경 방향으로 덜 광범위하게 변형된다. 다시 말해, 이러한 유형의 밀봉 립은 전형적으로 자신의 신장 방향으로 압축되고 이에 따라 신뢰할 수 있는 밀봉을 제공할 수 있다.
바람직하게 커버의 외부 가장자리는 실질적으로 U자형 채널을 포함하며, 상기 채널 내에 개구 가장자리가 수용될 수 있다. 이를 통해 개구 가장자리는 특히 신뢰할 수 있게 둘러싸일 수 있고, 특히 밀봉부는 외부 레그를 통해 외부에서 하우징에 지지될 수 있다. 이는 이하에서 기술되는 돌출부, 리브(rib) 또는 다른 분산 작용면과의 상호작용으로 특히 유리하게 이루어질 수 있다. 실질적으로, U자형 채널을 통해, 다시 말해 홈을 통해, 밀봉부의 둘레 고정이 이루어질 수 있고, 개구 및/또는 커버의 기하학적 구조상의 편차가 보상될 수 있어서, 밀봉 기능이 보장될 수 있다.
신뢰할 수 있는 밀봉 작용을 위해 언급된 밀봉부가 필터 하우징의 개구 가장자리와 상호작용함에 따라, 후자는 지속적인 밀봉 기능을 제공해야 한다. 이러한 목적을 위해, 필터 하우징은 개구의 주변에, 예를 들어 리브와 같은 하나 이상의 돌출부를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 돌출부 또는 리브는 한편으로 기계적 보강을 제공하지만, 우선적으로는 하우징의 외부 개구 가장자리에서 분산된, 즉 서로 분리된 작용면을 규정하는데, 상기 작용면에 커버가, 특히 홈 또는 U자형 채널의 외부 레그가 지지될 수 있다. 주지되는 바에 따르면, 홈 또는 U자형 채널은, 밀봉부를 커버의 언급된 위치에 제공하기 위해 필요한 구조 공간을 유리한 방식으로 제공한다. 바람직하게, 개구의 방향으로 본 상기 언급된 작용면은 직사각형에 또는 어쨌든 부분적으로 직선상에 위치하므로, 결과적으로 홈 또는 U자형 채널의 전형적인 직선 레그와 지속적으로 상호작용이 가능하게 되고, 사용 수명에 걸쳐 발생할 수 있는 동반 부품들의 변형 또는 변위가 충분히 보상된다.
언급된 바와 같이 본 발명에 따른 구성에 의해 별도의 고정 수단이 생략될 수 있어서, 결과적으로 필터 하우징에 커버를 고정시키기 위한 해당 고정 수단은 커버에 통합되고, 특히 커버와 일체형으로 구현되는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 고정 수단들은, 예를 들어 필터 하우징에서 적합한 윤곽과 상호작용하는 클립들일 수 있다.
본 발명은 위에서 기술된 차량용 필터 하우징 이외에도, 차량용 히터 시스템, 환기 시스템 및/또는 공조 시스템에도 적용된다.
본 발명인 하우징은 간단하게 구성된 커버 구조를 구현하여 밀봉력의 관점에서 우수한 성능을 발휘한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 공조 장치의 하우징에서 개구를 도시한 도면이고;
도 2는 본 발명에 따른 하우징의 커버를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2에 도시된 커버를 도시한 단면도이고;
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 커버를 장착된 상태에서 도시한 부분도이다.
도 1에는 우선 부분적으로 도시된 필터 하우징(10)의 개구(12)가 도시되어 있고, 상기 개구는 실질적으로 직사각형이며 도시된 경우에 개구의 가장자리를 따라 위에서 언급된 목적을 위해 도 1에 따라 관찰자의 방향으로 연장되는 개구 가장자리에 복수의 짧은 리브(14)를 구비한다. 또한, 리브는 덮개의 지지를 허용한다. 리브(14)는 바람직하게 개구 가장자리에 대해 수직으로 형성된다.
도 2에 도시된 커버(24)는 개구(12)를 폐쇄하기 위해 제공되고 직사각형의 상응하는 형태를 가지며 도시된 경우에 커버의 짧은 측면에는 각각 통합된 일체형 고정 수단(16)이 제공되어 있다. 상기 고정 수단은 도시된 경우에 각각의 측면에서 실질적으로 U자형 클립(18)으로 구성되고, 상기 클립의 두 레그(leg)는 움직일 수 있고, 특히 서로를 향해 움직일 수 있다. 본래의 커버에 대한 연결은 중심 탭(20) 및 U자형 클립의 "바닥"에 의해 이루어진다. 특히 도 2의 우측 영역에서 알 수 있는 바와 같이, U자형의 각각의 레그는 자신의 연장부에 래칭 노우즈 또는 돌출부(22)를 포함하며, 이 돌출부는 장착된 상태에서 필터 하우징에서의 적합한 윤곽에 뒤로 맞물릴 수 있다. 커버(24)의 장착 시에는, 언급된 윤곽에서 각각의 돌출부(22)를 지나쳐 갈 수 있도록, 두 레그가 서로를 향해 움직인다. 이렇게 지나쳐 간 이후에 두 레그는 레그의 탄성으로 인해 서로 멀어지게 움직이고 돌출부는 언급된 윤곽에 뒤로 맞물린다. 커버의 제거를 위해서는, 두 레그를 예를 들어 손으로 압축시켜서, 커버를 해제하는 것이 가능하다.
도 2에서 익히 알 수 있는 바와 같이, 커버(24)의 내부에는 둘레형 밀봉부(32)가 존재하고, 상기 밀봉부는 커버의 내부에 고정되어 있으며 다른 도면들에 더 정확하게 도시되어 있다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 한편으로 커버(24)는 실질적으로 U자형인 채널(26)을 외부 둘레에 구비하고, 상기 채널 내에 (도 4 참조) 필터 하우징의 개구 가장자리(40)가 수용된다. 커버(24)의 내부(28)는 둘레형 채널의 바닥(30)으로부터 상부로, 도시된 경우 상이한 단차를 거쳐 연장됨으로써, 특별한 강성을 위해 제공된다. 이에 반해, 커버(24)의 최외부 가장자리(42)는, 다시 말해 U자형 채널의 외부 레그는, 커버(24)가 하우징에 위치하는 방향으로 연장된다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 밀봉부(32)와 상호작용하고 또한 커버의 홈과도 상호작용하는 스프링으로서 또는 웨브로서 지칭될 수 있는, 하우징의 개구 가장자리가 실질적으로 동일한 방향으로 연장된다. 또한, 도 4에서 외부면에는 복수의 리브들(14)이 제공된 것을 볼 수 있는데, 상기 리브들에 커버의 최외부 가장자리(42)가 지지된다. 내부(28)에는 마찬가지로 도 2에서 이미 알 수 있는 바와 같이 밀봉부(32)가 둘레에 제공되고, 도시된 경우 커버(24)가 필터 하우징에 장착된 방향이(도 3에서 하부로부터 상부로) 축 방향이라 지칭된다면, 밀봉부의 3개의 밀봉 립은 실질적으로 측면으로 또는 반경 방향으로 연장된다. 밀봉부(32)를 예외로 하여 커버의 재료에 대해 언급해 보자면, 상기 재료는 통상적으로 광물질에 의해 보강된 폴리프로필렌인 반면, 밀봉부(32)는 더 연성의, 예를 들어 열가소성 엘라스토머로 구현된다.
도 4에서 더 정확하게 알 수 있는 바와 같이, 밀봉부(32)는 도시된 실시예에서 3개의 밀봉 립(34, 36, 38)을 포함하고, 상기 밀봉 립은 내부로부터 외부로 갈수록 점점 더 짧아지고/짧아지거나 더 단축된 구조에 의해 두 외부 밀봉 립(36, 38)은 최내부의 밀봉 립(34)보다 더 경성이며, 이에 따라 전반적으로 반경 방향으로(도 4에서 좌측으로부터 우측으로) 변형된다. 이에 반해, 최내부의 밀봉 립(34)은 다른 두 밀봉 립에 비해 더 연성이며 축 방향으로(도 4에서 상부로부터 하부로) 변형될 수 있다. 각각의 경우, 언급된 밀봉 립이 도 4에서 알 수 있는 개구 가장자리(40)에서 지속적이면서 신뢰할 수 있게 개구 가장자리의 내부면에 접하는 방식으로, 커버는 작은 힘을 사용하여 필터 하우징에 장착될 수 있다. 또한 도시된 경우, 최내부의 더 연성인 밀봉 립(34)은, 다른 두 밀봉 립(36, 38)보다 이 밀봉 립이 상호작용하는 개구 가장자리(40)의 방향으로 더 많이 연장된다. 또한, 본 실시예에 도시된 바에 따르면, 최내부의 밀봉 립과 최외부의 밀봉 립은 실질적으로 반경 방향으로, 다시 말해 실질적으로 커버가 하우징에 장착되는 방향에 대해 수직으로 연장되는 반면, 중간의 밀봉 립(36)은 필터 하우징의 내부로 경사지게 연장된다.
10:하우징
12:개구
14:리브
16:고정 수단
18:U자형 클립
20:중심탭
22:돌출부
24:커버
26:U자형 채널
30:채널의 바닥
32:밀봉부
34,36,38:밀봉 립
40:개구 가장자리
42:최외부 가장자리

Claims (11)

  1. 하나 이상의 개구(12)와, 하나 이상의 커버(24)를 구비한 차량용 하우징(10)으로서,
    상기 커버(24)는 상기 개구(12)를 덮은 상태에서, 밀봉부(32)가 하우징(10)의 내부에 배치되는 방식으로, 내부면에 상기 밀봉부(32)를 포함하며,
    상기 커버(24)의 외부 가장자리에는 홈 형상인 U자형 채널(26)이 구비되고, 상기 채널(26) 내에는 상기 개구(12)의 가장자리(40)가 수용되며,
    상기 커버(24)의 내부(28)는 상기 채널(26)의 바닥(30)으로부터 하우징(10) 측으로 단차를 갖도록 연장되고, 상기 밀봉부(32)는 상기 개구(12)의 가장자리(40)의 내부면에 접하도록 상기 내부(28)의 단차에 안착되도록 구비되는, 차량용 하우징(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부(32)는 적어도 부분적으로 열가소성 엘라스토머로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부(32)는 적어도 부분적으로 상기 커버(24)의 재료보다 더 연성인 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉부(32)는 하나 이상의 밀봉 립(34, 36, 38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 밀봉 립(34)은 상기 하나 이상의 다른 밀봉 립(36, 38)보다 더 연성이고 용이하게 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 더 연성의 밀봉 립(34)은 하우징(10)의 최내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10)은 상기 개구(12)의 주변에, 리브(14) 형상인 하나 이상의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10)에 상기 커버(24)를 고정시키기 위한 고정 수단(16)이 상기 커버(24)와 일체형으로 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(10)은, 상기 개구(12)를 통해 하나 이상의 필터에 접근할 수 있는 필터 하우징인 것을 특징으로 하는 차량용 하우징(10).
  11. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 하우징(10)을 구비한 차량용 공조 시스템.
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