KR102552201B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 냉매 배관계통을 통해 공조케이스로 전달되는 엔진과 압축기의 진동소음을 절연할 수 있도록 구성함으로써, 진동소음 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있고, 이를 통해, 진동소음을 저감시켜 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 공조케이스와, 공조케이스 내부의 증발기 안착부에 안착되는 증발기와, 증발기에 냉매를 도입 및 배출시키는 냉매파이프를 포함하며, 냉매파이프는, 공조케이스에 형성된 파이프구멍을 통해 공조케이스의 내부로 수용되어 증발기와 연결되는 차량용 공조장치에 있어서, 냉매 배관계통을 통해 공조케이스로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 냉매 배관계통과 공조케이스의 접촉부분에 설치되는 진동 감쇄부를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉매 배관계통을 통해 공조케이스로 전달되는 엔진과 압축기의 진동소음을 절연할 수 있도록 구성함으로써, 진동소음 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있고, 이를 통해, 진동소음을 저감시켜 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량의 승차감을 저하시키는 가장 큰 원인으로서, 진동과 소음이 있으며, 그 중에서도, 엔진, 공조장치의 에어컨 등에서 발생되는 낮은 주파수의 진동소음, 즉, 부밍소음(Booming Noise)이 있다.
부밍소음은, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(도시하지 않음)과 에어컨 압축기(1)에서 발생된 진동소음이 주변의 다른 소음들과 공진을 일으키면서 발생되는 것으로, 여러 경로를 통해 차실내로 전달된다.
특히, 대부분의 부밍소음(이하, "진동소음"이라 통칭함)은, 공조장치의 냉매파이프(3)를 통해 차실내측으로 전달된다.
더욱 상세하게는, 대부분의 진동소음은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진룸측의 냉매파이프(3)와 증발기(5)를 통해, 공조케이스(7)에 전달된다. 특히, 냉매파이프(3)를 통해 공조케이스(7)에 직접 전달되고, 냉매파이프(3)와 증발기(5)를 거쳐 다시 공조케이스(7)에 전달되는데, 이렇게 전달된 진동소음이 공조케이스(7)와 공진을 일으키면서 현저하게 증폭된다.
그 결과, 증폭된 진동소음이 차실내로 방출되면서 차량의 쾌적성을 현저하게 저하시키고, 운전자에게 피로감을 주어 안전운전에 많은 지장을 준다.
따라서, 공조장치의 냉매파이프(3)와 증발기(5)를 통해 공조케이스(7)로 전달되는 진동소음은, 공조케이스(7)의 공진과, 공조케이스(7)의 공진으로 인한 진동소음의 증폭을 방지하기 위해서 반드시 차단시킬 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 냉매파이프와 공조케이스의 접촉부분 및, 증발기와 공조케이스의 접촉부분에 진동감쇄구조를 형성함으로써, 냉매파이프와 증발기로부터 공조케이스로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 냉매파이프와 증발기로부터 공조케이스로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있도록 구성함으로써, 진동소음의 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 진동소음 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 진동소음을 현저하게 저감시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 공조케이스와, 상기 공조케이스 내부의 증발기 안착부에 안착되는 증발기와, 상기 증발기에 냉매를 도입 및 배출시키는 냉매파이프를 포함하며, 상기 냉매파이프는, 상기 공조케이스에 형성된 파이프구멍을 통해 상기 공조케이스의 내부로 수용되어 상기 증발기와 연결되는 차량용 공조장치에 있어서, 냉매 배관계통을 통해 상기 공조케이스로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 냉매 배관계통과 상기 공조케이스의 접촉부분에 설치되는 진동 감쇄부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진동 감쇄부는, 상기 냉매파이프로부터 상기 공조케이스로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 냉매파이프와 상기 공조케이스의 사이에 설치되는 진동소음 흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 진동소음 흡수부재는, 상기 공조케이스의 파이프구멍 내주면에 이중 사출되는 연질의 고무(Rubber)재이며, 상기 냉매파이프로부터 상기 파이프구멍의 내주면에 전달되는 진동을 흡수하고, 상기 공조케이스가 공진하는 것을 줄이는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 진동 감쇄부는, 상기 냉매파이프로부터 상기 공조케이스로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 파이프구멍 주변 둘레부분의 공조케이스부분에 상기 파이프구멍과 일정한 간격을 두고 설치되는 진동소음 흡수부재를 포함한다.
그리고 상기 진동 감쇄부는, 상기 증발기로부터 상기 공조케이스로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 공조케이스의 증발기 안착부부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 증발기 안착부부분에 설치되는 상기 진동 감쇄부는, 상기 증발기 안착부에 대응되는 상기 공조케이스부분에 간격을 두고 형성된 다수의 관통구멍들과; 상기 공조케이스의 각 관통구멍내에 충전되게 이중 사출되는 연질의 진동소음 흡수부재들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 진동 감쇄부의 관통구멍들과, 상기 관통구멍에 이중 사출되는 진동소음 흡수부재들은, 상기 증발기의 상면부분과 하면부분에 대응되는 상기 공조케이스부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 냉매파이프와 공조케이스의 접촉부분 및, 증발기와 공조케이스의 접촉부분에 진동 감쇄부를 설치하는 구조이므로, 냉매파이프와 증발기로부터 공조케이스로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉매파이프와 증발기로부터 공조케이스로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있는 구조이므로, 진동소음의 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 진동소음 전달로 인한 공조케이스의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있으므로, 진동소음을 현저하게 저감시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 사시도로서,
도 2는 종래의 차량용 공조장치를 구성하는 냉매파이프와 증발기와 공조케이스를 나타내는 단면도로서, 엔진룸측의 진동소음이 냉매파이프와 증발기를 통해 공조케이스로 전달되는 모습을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 주요 특징부를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 주요 특징부를 상세하게 나타내는 공조케이스의 정면도로서, 냉매파이프와 공조케이스의 사이에 형성되는 진동 감쇄부를 나타내는 도면,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,
도 6은 냉매파이프와 공조케이스의 사이에 형성되는 진동 감쇄부의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 7은 다른 실시예의 진동 감쇄부를 나타내는 공조케이스의 정면도,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 주요 특징부를 상세하게 나타내는 공조케이스의 저면 사시도로서, 증발기가 안착되는 공조케이스 부분에 형성되는 진동 감쇄부를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 변형예를 나타내는 공조케이스의 사시도로서, 진동 감쇄부가 공조케이스의 일측부분에 설치되는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 3과 도 5를 참조하여 차량용 공조장치에 대해 간략하게 설명한다.
차량용 공조장치는, 증발기(10)를 포함하며, 증발기(10)는 공조케이스(20)의 내부통로(22)에 위치한다.
여기서, 공조케이스(20)의 내부통로(22)에는, 증발기(10)의 상면부분(12)과 하면부분(14)이 안착될 수 있는 증발기 안착부(22a)가 형성되어 있으며, 이러한 증발기 안착부(22a)에 증발기(10)가 안착됨에 따라 상기 증발기(10)는, 공조케이스(20)에 안정적으로 설치된다.
그리고 차량용 공조장치는, 냉매파이프(30)를 구비한다. 냉매파이프(30)는, 공조케이스(20)의 파이프구멍(24)을 통해 공조케이스(20)의 내부로 수용되며, 이렇게 수용된 냉매파이프(30)는 증발기(10)와 연결된다.
여기서, 공조케이스(20)의 파이프구멍(24)은, 공조케이스(20)의 상부케이스부(25)와 하부케이스부(26)의 형합부(形合部)(25a, 26a)에 형성되는데, 이렇게 형성된 파이프구멍(24)은, 상부케이스부(25)와 하부케이스부(26)에 각각 형성된 파이프홈(25b, 26b)들이 케이스의 형합 과정에서 하나로 조합됨에 따라 형성된다.
한편, 냉매파이프(30)는, 고정구(32)에 지지된 상태에서, 공조케이스(20)의 파이프구멍(24)에 고정되며, 이렇게 고정된 냉매파이프(30)는, 공조케이스(20)에 안정적으로 설치된다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 냉매파이프(30)와 공조케이스(20)의 접촉부분, 특히, 공조케이스(20)의 파이프구멍(24)부분에 설치되는 진동 감쇄부(40)를 구비한다.
파이프구멍(24)부분의 진동 감쇄부(40)는, 파이프구멍(24)의 내주면에 일체로 설치되는 진동소음 흡수부재(42)를 포함한다.
진동소음 흡수부재(42)는, 연질의 고무(Rubber)로 구성되며, 공조케이스(20)의 파이프구멍(24)에 이중 사출의 방법으로 설치된다.
예를 들면, 경질의 재질로 상,하케이스부(25, 26)를 미리 사출 성형한 다음, 사출 성형된 상,하케이스부(25, 26)의 파이프홈(25b, 26b) 내주면을 따라 2차로 사출 성형되도록 구성된다.
이러한 구조의 진동소음 흡수부재(42)는, 공조케이스(20)와 냉매파이프(30)의 사이에 설치된 상태에서 탄성 변형이 가능한 구조이므로, 냉매파이프(30)의 진동을 흡수하는 역할을 한다. 특히, 냉매파이프(30)를 통해 전달되는 엔진과 에어컨 압축기(1)(도 1참조)의 진동소음을 흡수 및 감쇄시키는 역할을 한다.
따라서, 냉매파이프(30)로부터 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 절연시킨다. 특히, 공조장치의 배관계통을 통해 공조케이스(20)로 전달되는 엔진과 에어컨 압축기(1)의 진동소음을 흡수 및 감쇄시키면서 차단한다.
이로써, 진동소음의 전달로 인해 발생하는 공조케이스(20)의 공진을 줄여주고, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있다. 그 결과, 진동소음을 현저하게 저감시켜 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킬 수 있게 된다.
한편, 진동소음 흡수부재(42)는, 경우에 따라, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 파이프구멍(24) 주변 둘레부분의 공조케이스(20)부분에 일정한 간격을 두고 일체로 설치될 수도 있다.
이러한 경우, 경질의 재질로 상,하케이스부(25, 26)를 미리 사출 성형한 다음, 사출 성형된 상,하케이스부(25, 26)에, 연질의 진동소음 흡수부재(42)와, 파이프구멍(24)의 형성을 위한 경질의 파이프홈부재(28)를 2차로 사출 성형한다.
따라서, 상기 진동소음 흡수부재(42)가 공조케이스(20)의 파이프구멍(24) 주변 둘레에 일정한 간격을 두고 형성된 빈 공간부분(29)에 일체로 설치될 수 있게 한다.
이러한 구조의 진동소음 흡수부재(42)는, 상기한 바와 마찬가지로, 냉매파이프(30)의 진동을 흡수하는 역할을 하고, 따라서, 냉매파이프(30)로부터 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 절연시킨다.
그 결과, 진동소음의 전달로 인한 공조케이스(20)의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있고, 이에 따라, 진동소음을 현저하게 저감시켜 차실내의 쾌적성과 운전환경을 개선시킨다.
다시, 도 3과 도 5를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 상기 진동 감쇄부(40)가, 증발기(10)와 공조케이스(20)의 접촉부분, 특히, 증발기(10)가 안착되는 공조케이스(20)의 증발기 안착부(22a)부분에 설치되는 구조를 갖는다.
증발기 안착부(22a)부분의 진동 감쇄부(40)는, 공조케이스(20)의 증발기 안착부(22a)부분에 형성된 다수의 관통구멍(22b)들과, 상기 각 관통구멍(22b)내에 일체로 충전되는 연질의 진동소음 흡수부재(42)를 포함한다.
관통구멍(22b)들은, 공조케이스(20)를 사출 성형할 때에 형성되는 것으로, 도 3과 도 5와 도 9에 도시된 바와 같이, 공조케이스(20)의 증발기 안착부(22a)와, 증발기 안착부(22a)주변부분에 간격을 두고 형성된다.
특히, 증발기 안착부(22a)부분 중, 증발기(10)의 상면부분(12)과 하면부분(14)에 대응되는 공조케이스(20)부분에 간격을 두고 형성된다.
진동소음 흡수부재(42)는, 연질의 고무로 구성되며, 공조케이스(20)의 관통구멍(22b)에 이중 사출의 방법으로 설치된다.
특히, 경질의 재질로 상,하케이스부(25, 26)를 미리 사출 성형한 다음, 사출 성형된 상,하케이스부(25, 26)의 관통구멍(22b) 내부에 2차로 사출 성형된다.
이러한 구조의 진동소음 흡수부재(42)는, 탄성 변형의 물성을 가지고 있는 상태에서 공조케이스(20)의 증발기 안착부(22a)부분에 군데 군데 설치되는 구조이므로, 증발기(10)의 진동을 흡수하는 역할을 한다.
특히, 증발기(10)를 통해 공조케이스(20) 전체로 전달되는 엔진과 에어컨 압축기(1)(도 1참조)의 진동소음을 흡수 및 감쇄시키는 역할을 한다.
따라서, 증발기(10)로부터 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 최소화시킨다. 이로써, 진동소음의 전달로 인해 발생하는 공조케이스(20)의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 최소화할 수 있다.
다음으로, 도 10에는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 변형예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.
변형예의 공조장치는, 상기 진동 감쇄부(40)가, 공조케이스(20)의 일측부분에 간격을 두고 군데 군데 설치되는 구조를 갖는다. 특히, 공조케이스(20)부분 전체에 걸쳐 사각의 형태로 설치되는 구조를 갖는다.
이를 위해, 공조케이스(20)에 사각의 관통구멍(22b)들을 다수개 형성하고, 형성된 상기 관통구멍(22b)들의 내부에 연질의 진동소음 흡수부재(42)를 일체로 사출 성형한다.
이러한 구조의 공조장치는, 진동 감쇄부(40)가, 공조케이스(20)부분 전체에 걸쳐 설치되는 구조이므로, 공조케이스(20)의 공진 방지에 매우 효과적이다.
따라서, 공조케이스(20)에서 발생되는 진동 및 소음을 효과적으로 억제 및 방지할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 냉매파이프(30)와 공조케이스(20)의 접촉부분 및, 증발기(10)와 공조케이스(20)의 접촉부분에 진동 감쇄부(40)를 설치하는 구조이므로, 냉매파이프(30)와 증발기(10)로부터 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있다.
또한, 냉매파이프(30)와 증발기(10)로부터 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 절연시킬 수 있는 구조이므로, 진동소음의 전달로 인한 공조케이스(20)의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있다.
또한, 진동소음 전달로 인한 공조케이스(20)의 공진과, 그로 인한 진동소음의 증폭을 방지할 수 있으므로, 진동소음을 현저하게 저감시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성과 운전환경을 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: 증발기 12: 상면부분
14: 하면부분 20: 공조케이스(Case)
22: 내부통로 22a: 증발기 안착부
22b: 관통구멍 24: 파이프구멍
25: 상부케이스부 25a: 형합부
25b: 파이프홈 26: 하부케이스부
26a: 형합부 26b: 파이프홈
29: 공간부분 40: 진동 감쇄부
42: 진동소음 흡수부재

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  4. 공조케이스(20)와, 상기 공조케이스(20) 내부의 증발기 안착부(22a)에 안착되는 증발기(10)와, 상기 증발기(10)에 냉매를 도입 및 배출시키는 냉매파이프(30)를 포함하며, 상기 냉매파이프(30)는, 상기 공조케이스(20)에 형성된 파이프구멍(24)을 통해 상기 공조케이스(20)의 내부로 수용되어 상기 증발기(10)와 연결되는 차량용 공조장치에 있어서,
    냉매 배관계통을 통해 상기 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 냉매 배관계통과 상기 공조케이스(20)의 접촉부분에 설치되는 진동 감쇄부(40)를 포함하고;
    상기 진동 감쇄부(40)는,
    상기 냉매파이프(30)로부터 상기 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 파이프구멍(24) 주변 둘레부분의 공조케이스(20)부분에 설치되는 진동소음 흡수부재(42)를 포함하며;
    상기 진동소음 흡수부재(42)는,
    상,하케이스부(25, 26)의 형합부(形合部)(25a, 26a)에 형성되는 빈 공간부분(29)에 연질의 진동소음 흡수부재(42)와, 상기 파이프구멍(24)의 형성을 위한 경질의 파이프홈부재(28)를 사출 성형하여, 상기 파이프홈부재(28) 주변 둘레부분의 빈 공간부분(29)에 상기 파이프구멍(24)과 일정한 간격을 두고 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 진동소음 흡수부재(42)는,
    상기 파이프구멍(24) 주변 둘레부분의 공조케이스(20)부분에 일정한 간격을 두고 형성된 공간부분(29)에 이중 사출되는 연질의 고무재인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 진동 감쇄부(40)는,
    상기 증발기(10)로부터 상기 공조케이스(20)로 전달되는 진동소음을 감쇄시킬 수 있도록, 상기 공조케이스(20)의 증발기 안착부(22a)부분에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 증발기 안착부(22a)부분에 설치되는 상기 진동 감쇄부(40)는,
    상기 증발기 안착부(22a)에 대응되는 상기 공조케이스(20)부분에 간격을 두고 형성된 다수의 관통구멍(22b)들과;
    상기 공조케이스(20)의 각 관통구멍(22b)내에 충전되게 이중 사출되는 연질의 진동소음 흡수부재(42)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 진동 감쇄부(40)의 관통구멍(22b)들과, 상기 관통구멍(22b)에 이중 사출되는 진동소음 흡수부재(42)들은, 상기 증발기(10)의 상면부분(12)과 하면부분(14)에 대응되는 상기 공조케이스(20)부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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