KR102196448B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 인테이크 케이스의 내기도입구와 공조케이스 사이에 충분한 크기의 공기흡입유로 공간을 확보함으로써, 내기 흡입 시에, 내기도입구에서의 과도한 흡기 저항과, 그로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내,외기도입구를 가지며 공조케이스의 일측부분에 설치되는 원통형 인테이크 케이스와, 원통형 인테이크 케이스의 내,외기도입구를 통해 내,외기를 흡입하여 공조케이스의 내부로 송풍하는 블로어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 원통형 인테이크 케이스에 형성되는 내,외기도입구와 공조케이스 사이에 일정간격 갭을 형성하는 구조이다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인테이크 케이스의 내기도입구와 공조케이스 사이에 충분한 크기의 공기흡입유로 공간을 확보함으로써, 내기 흡입 시에, 내기도입구에서의 과도한 흡기 저항과, 그로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
자동차는 차실내를 냉,난방하는 공조장치를 갖추고 있다. 이러한 공조장치는, 점차 소형화되는 추세이며, 이러한 추세에 맞춰 슬림화 및 소형화된 센터 타입(Center Type) 공조장치가 개발되고 있다.
센터 타입 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 인테이크 유닛(10)이 공조케이스(20)의 상측부분에 일체로 설치되는 구조이다.
인테이크 유닛(10)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공조케이스(20)의 상측부분에 설치되는 원통형 인테이크 케이스(12)와, 원통형 인테이크 케이스(12)의 내부에 설치되는 인테이크 도어(14) 및, 원통형 인테이크 케이스(12)의 축방향 일측에 설치되는 블로어(16)를 포함한다.
원통형 인테이크 케이스(12)는, 공조케이스(20)에 형성된 수용홈부(22)에 수용되도록 설치되며, 내기를 도입하기 위한 내기도입구(12a, 12b)와, 외기를 도입하기 위한 외기도입구(12c)를 갖추고 있다.
특히, 내기도입구(12a, 12b)는, 원통형 인테이크 케이스(12)의 외주면에 한 쌍이 형성되는데, 이들 한 쌍의 내기도입구(12a, 12b)는, 원통형 인테이크 케이스(12)의 외주면에 약 180°간격으로 형성된다.
통상적으로, 한 쌍의 내기도입구(12a, 12b)들 중, 어느 하나의 내기도입구(12a)(이하, "제 1내기도입구(12a)"라 칭함)는, 공조케이스(20)의 외측방향을 향해 형성되고, 나머지 다른 하나의 내기도입구(12b)(이하, "제 2내기도입구(12b)"라 칭함)는, 공조케이스(20)의 내측방향을 향해 형성된다.
인테이크 도어(14)는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 인테이크 케이스(12)과 동축을 이루며 설치되는 원통형 도어로서, 회전중심축(14a)을 중심으로 회전가능하게 설치된다.
이러한 인테이크 도어(14)는, 제 1도어 플레이트부(14b)와 제 2도어 플레이트부(14c)를 구비하며, 이들 제 1 및 제 2도어 플레이트부(14b, 14c)들은, 인테이크 도어(14)의 회전각도에 따라 원통형 인테이크 케이스(12)의 내기도입구(12a, 12b)와 외기도입구(12c)를 선택적으로 개폐한다. 따라서, 내,외기를 선택적으로 도입한다.
블로어(16)는, 원통형 인테이크 케이스(12)와 동축을 이루며 설치되는 스크롤케이싱(16a)과, 스크롤케이싱(16a)의 설치되는 원심형 블로어팬(16b)을 구비하는 것으로, 원통형 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구(12a, 12b, 12c)를 통해 외기 또는 내기를 흡입하고, 흡입된 내,외기를 공조케이스(20)의 내부통로(20a)로 송풍한다.
그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 공조케이스(20)측 방향에 형성되는 제 2내기도입구(12b)에서 흡기 소음이 발생되고, 내기흡입효율이 현저하게 떨어진다는 단점이 있다.
상세하게는, 공조케이스(20)측 방향에 형성되는 제 2내기도입구(12b)의 경우, 공조케이스(20)와 매우 근접해 있기 때문에 공기흡입유로의 공간(S)이 매우 좁고 협소하다. 따라서, 내기 흡입 시에, 제 2내기도입구(12b)측에서 과도한 흡기 저항이 발생된다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 제 2내기도입구(12b)에서의 내기 도입이 원활하지 않고, 내기 도입 시에, 흡기 소음이 발생된다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에 차실내의 냉,난방 성능이 저하되고, 차량의 승차감이 현저하게 저하된다는 결점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 구조를 개선함으로써, 공조케이스측 제 2내기도입구의 공기흡입유로 공간을 충분히 확보할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 공조케이스측 제 2내기도입구의 공기흡입유로 공간을 충분히 확보할 수 있도록 구성함으로써, 내기 흡입 시에, 제 2내기도입구에서의 과도한 흡기 저항의 발생을 방지하는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제 2내기도입구에서의 과도한 흡기 저항의 발생을 방지할 수 있도록 함으로써, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 차실내의 냉,난방 성능과 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 내,외기도입구를 가지며 공조케이스의 일측부분에 설치되는 원통형 인테이크 케이스와, 상기 원통형 인테이크 케이스의 내,외기도입구를 통해 내,외기를 흡입하여 상기 공조케이스의 내부로 송풍하는 블로어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 원통형 인테이크 케이스에 형성되는 내,외기도입구와 상기 공조케이스 사이에 일정간격 갭을 형성하는 구조인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 공조케이스에는 상기 인테이크 케이스를 수용하는 수용홈부를 구성하고, 상기 수용홈부와 인테이크 케이스 사이에 갭을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 수용홈부는, 열교환기를 통과한 공조된 공기가 토출되는 토출덕트에 형성되는 구조인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 인테이크 케이스의 내기도입구는 2개이고 서로 마주보며 배치되는 구조인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 원통형 인테이크 케이스는, 외면이 한쪽 끝부분을 향해 원뿔대(Circular Truncated Cone) 형태로 테이퍼(Taper)져 있으며, 테이퍼진 외주면과 상기 공조케이스와의 사이에 갭이 확보될 수 있게 하는 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 인테이크 케이스를 원뿔대형으로 구성하고, 이를 통해, 인테이크 케이스와 공조케이스 사이에 충분한 간격이 형성될 수 있게 하는 구조이므로, 인테이크 케이스의 제 2내기도입구와 공조케이스 사이에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 인테이크 케이스의 제 2내기도입구와 공조케이스 사이에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 하므로, 내기 흡입 시에, 제 2내기도입구에서의 과도한 흡기 저항을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제 2내기도입구에서의 과도한 흡기 저항을 방지할 수 있으므로, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 방지할 수 있으므로, 차실내의 냉,난방 성능과 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 센터 타입 차량용 공조장치의 구성에 대해 간략하게 설명한다.
센터 타입 차량용 공조장치는, 인테이크 유닛(10)을 구비하며, 상기 인테이크 유닛(10)은, 공조케이스(20)의 상측부분에 일체로 설치된다.
인테이크 유닛(10)은, 공조케이스(20)의 상측부분에 설치되는 원통형 인테이크 케이스(12)와, 원통형 인테이크 케이스(12)의 내부에 설치되는 인테이크 도어(14) 및, 원통형 인테이크 케이스(12)의 축방향 일측에 설치되는 블로어(16)를 포함한다.
원통형 인테이크 케이스(12)는, 공조케이스(20)에 형성된 수용홈부(22)에 수용되도록 설치되며, 제 1 및 제 2내기도입구(12a, 12b)와 외기도입구(12c)를 갖추고 있다.
제 1 및 제 2내기도입구(12a, 12b)는, 원통형 인테이크 케이스(12)의 외주면에 약 180°간격으로 형성되는 데, 이때, 제 1내기도입구(12a)는, 공조케이스(20)의 외측방향을 향해 형성되고, 제 2내기도입구(12b)는, 공조케이스(20)의 수용홈부(22)측 방향을 향해 형성된다.
특히, 제 2내기도입구(12b)는, 공조케이스(20)의 수용홈부(22)측 방향을 향해 형성되어 있되, 공조케이스(20) 내부의 열교환기(24, 26)를 통과한 공조된 공기가 토출되는 토출덕트(28)측 방향을 향해 형성된다.
인테이크 도어(14)는, 원통형 도어로서, 제 1도어 플레이트부(14b)와 제 2도어 플레이트부(14c)를 구비하며, 이들 제 1 및 제 2도어 플레이트부(14b, 14c)들은, 회전중심축(14a)을 중심으로 회전하면서 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구(12a, 12b, 12c)를 선택적으로 개폐한다.
블로어(16)는, 스크롤케이싱(16a)과 원심형 블로어팬(16b)을 구비하는 것으로, 원통형 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구(12a, 12b, 12c)를 통해 외기 또는 내기를 흡입하고, 흡입된 내,외기를 공조케이스(20)의 내부통로(20a)로 송풍한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 원통형 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구와 공조케이스(20) 사이에 일정간격 갭(G)을 형성하도록 구성된다. 특히, 공조케이스(20)의 수용홈부(22)와 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b) 사이에 갭(G)을 형성하는 구조를 갖는다.
이를 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 공조장치는, 인테이크 유닛(10)의 원통형 인테이크 케이스(12)를 구비하되, 상기 원통형 인테이크 케이스(12)가, 한쪽 끝부분을 향해 직경이 점차 작아지는 원뿔대형(Circular Truncated Cone Type)의 구조를 갖는다.
특히, 원통형 인테이크 케이스(12)는, 블로어(16)와 연결되는 일측부분으로부터 말단의 타측부분으로 갈수록 점차 작은 직경을 갖도록 구성되며, 이렇게 구성된 원통형 인테이크 케이스(12)는, 말단부분으로 갈수록, 그 외면이 테이퍼(Taper)져서 전체적으로 원뿔대형의 구조를 갖도록 구성된다.
이러한 원뿔대형 구조의 인테이크 케이스(12)는, 한쪽 끝부분으로 갈수록 점차 테이퍼지는 구조를 가지므로, 공조케이스(20)간에 발생되는 간격(A)이 끝부분으로 갈수록 점차 넓어지게 한다.
특히, 공조케이스(20)측을 향해 형성된 제 2내기도입구(12b)측 인테이크 케이스(12)부분과, 공조케이스(20) 간의 간격(A)이 끝부분으로 갈수록 점차 넓어지게 한다.
따라서, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 공조케이스(20)의 수용홈부(22)와 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b) 사이에 갭(G)이 형성될 수 있게 한다.
이에 따라, 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b) 주변부에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 한다. 특히, 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b)와 공조케이스(20)의 사이에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 한다.
이로써, 제 2내기도입구(12b)를 통해 내기가 흡입될 시에, 제 2내기도입구(12b)에서 과도한 흡기 저항이 발생하지 않게 된다.
그 결과, 제 2내기도입구(12b)에서의 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.
한편, 인테이크 케이스(12)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 말단을 향해 점차 작은 직경을 가짐에 따라 그 외면부분이 말단을 향해 테이퍼지되, 약 5°각도의 테이퍼각(α)을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 5를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 인테이크 케이스(12) 내에 설치되는 인테이크 도어(14)를 구비하되, 상기 인테이크 도어(14)는 인테이크 케이스(12)의 원뿔대형 구조에 대응되는 구조를 갖는다.
특히, 말단부분을 향해 점차 작아지는 직경을 갖는 인테이크 케이스(12)의 내부구조에 대응될 수 있도록, 원뿔대형으로 구성된다.
따라서, 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구(12a, 12b, 12c)와 틈새없이 조립되며, 이렇게 조립된 인테이크 도어(14)는, 회전중심축(14a)을 중심으로 회전하면서 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구(12a, 12b, 12c)를 선택적으로 개폐한다.
이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 인테이크 케이스(12)를 원뿔대형으로 구성하고, 이를 통해, 인테이크 케이스(12)와 공조케이스(20) 사이에 충분한 간격(A)이 형성될 수 있게 하는 구조이므로, 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b)와 공조케이스(20) 사이에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 한다.
또한, 인테이크 케이스(12)의 제 2내기도입구(12b)와 공조케이스(20) 사이에 충분한 크기의 "공기흡입유로 공간"이 확보될 수 있게 하므로, 내기 흡입 시에, 제 2내기도입구(12b)에서의 과도한 흡기 저항을 방지할 수 있다.
또한, 제 2내기도입구(12b)에서의 과도한 흡기 저항을 방지할 수 있으므로, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 과도한 흡기 저항으로 인한 내기흡입효율 저하와, 흡기 소음의 발생을 방지할 수 있으므로, 차실내의 냉,난방 성능과 차량의 승차감을 개선시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 인테이크 유닛(Intake Unit) 12: 인테이크 케이스(Intake Case)
12a: 제 1내기도입구 12b: 제 2내기도입구
12c: 외기도입구 14: 인테이크 도어(Intake Door)
14a: 회전중심축 14b: 제 1도어 플레이트부
14c: 제 2도어 플레이트부 16: 블로어(Blower)
16a: 스크롤케이싱(Scroll Casing) 16b: 블로어팬(Blower Fan)
20: 공조케이스(Case) 20a: 내부통로
22: 수용홈부 24, 26: 열교환기
28: 토출덕트

Claims (10)

  1. 내,외기도입구를 가지며 공조케이스(20)의 일측부분에 일체로 설치되는 원통형 인테이크 케이스(12)와, 상기 원통형 인테이크 케이스(12)의 내,외기도입구를 통해 내,외기를 흡입하여 상기 공조케이스(20)의 내부로 송풍하는 블로어(16)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 원통형 인테이크 케이스(12)에 형성되는 내,외기도입구와 상기 공조케이스(20) 사이에 일정간격 갭(G)을 형성하는 구조이고,
    상기 원통형 인테이크 케이스(12)는,
    외면이 한쪽 끝부분을 향해 직경이 점차 작아지는 원뿔대(Circular Truncated Cone) 형태로 테이퍼(Taper)져 있으며, 테이퍼진 외주면과 상기 공조케이스(20)와의 사이에 갭(G)이 확보될 수 있게 하는 구조이며,
    상기 인테이크 케이스(12)의 내기도입구들 중 적어도 어느 하나가 상기 공조케이스(20)측 방향을 향해 형성되고,
    테이퍼진 외면의 상기 인테이크 케이스(12)는, 상기 공조케이스(20)측의 내기도입구(12b)와 상기 공조케이스(20) 사이의 갭(G)을 확보하여, 상기 내기도입구(12b) 주변에 충분한 크기의 공기흡입유로 공간(S)이 확보되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공조케이스(20)에는 상기 인테이크 케이스(12)를 수용하는 수용홈부(22)를 구성하고, 상기 수용홈부(22)와 인테이크 케이스(12) 사이에 갭(G)을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수용홈부(22)는, 열교환기(24, 26)를 통과한 공조된 공기가 토출되는 토출덕트(28)에 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인테이크 케이스(12)의 내기도입구는 2개이고 서로 마주보며 배치되는 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 인테이크 케이스(12)는,
    한쪽 끝부분을 향해 직경이 점차 작아짐에 따라, 그 외면이 한쪽 끝부분을 향해 원뿔대 형태로 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 블로어(16)는,
    상기 인테이크 케이스(12)의 축방향 일측부분에 설치되고;
    상기 인테이크 케이스(12)는,
    상기 공조케이스(20)의 상측면부분에 상기 공조케이스(20)의 폭방향을 따라 설치되며, 상기 블로어(16)와 연결되는 일측부분으로부터 타측의 말단부분으로 갈수록 원뿔대 형태로 테이퍼지는 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 인테이크 케이스(12)는,
    5°각도의 테이퍼각을 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내,외기도입구를 선택적으로 개폐할 수 있도록 상기 인테이크 케이스(12)의 내부에 설치되는 인테이크 도어(14)를 더 포함하며;
    상기 인테이크 도어(14)는,
    상기 한쪽 끝부분을 향해 점차 작아지는 직경을 갖는 상기 인테이크 케이스(12)의 원뿔대형 내부구조에 대응되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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