KR20120062387A - 차량용 공조장치의 송풍기 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 케이스, 케이스의 하부를 통해 결합된 상태로 케이스의 내부에 배치되며, 외부 공기를 케이스 내부로 강제 흡입하여 송풍되도록 원심팬 타입의 송풍팬을 구동시키는 블로워 모터를 포함하는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛에 있어서, 케이스 내부로 흡입된 외부 공기에 의해 블로워 모터를 냉각시키기 위하여 케이스에는 송풍되는 외부 공기 중 일부를 분기시키는 냉각홀이 블로어 모터와 연통하도록 형성되며, 하부 케이스에는, 냉각홀의 입구를 복수개로 분할시키는 리브가 형성되어, 냉각홀 내부로 이동되는 외부공기가 리브에 의해 복수 갈래로 분산되며 층류상태로 유입되면서, 냉각홀 내부에서의 와류 발생을 억제시키는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛을 제공한다.
이와 같은 차량용 공조장치의 송풍기 유닛은, 케이스 내부로 흡입된 외부 공기 중 일부를 블로워 모터로 분기 이동되게 하는 냉각홀의 입구에 리브를 형성한다. 따라서, 리브에 의해 복수개로 분할된 입구를 통해 외부 공기가 복수 갈래로 분산된 상태로 냉각홀에 층류로 유입되면서, 냉각홀 내부에서의 와류 발생을 억제시켜 소음을 줄이게 된다.

Description

차량용 공조장치의 송풍기 유닛{Blower unit of air conditioner for vehicle}

본 발명은 차량용 공조장치의 송풍기 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛에 구비되는 블로워 모터의 냉각을 위한 공기 유로인 냉각홀에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조 장치는 송풍기 유닛에 의해 차량 실내로 유입된 공기를 냉매가 흐르는 증발기 유닛 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터 코어 유닛(Heater core unit)으로 선택적으로 통과시켜 열교환을 시킨 후 냉기 또는 온기의 상태로 차량 실내로 분배함으로서 냉방 또는 난방을 한다.

이러한, 송풍기 유닛은 상부 케이스와 하부 케이스가 결합된 형태로, 상기 하부 케이스의 개구된 하부를 통해 송풍팬 및 블로워 모터가 상기 결합된 상/하부 케이스의 내부 공간에 배치된다. 상기 송풍팬은 상기 블로워 모터의 구동에 의하여 상기 송풍기 유닛 외부의 공기를 흡입하여 증발기 유닛이나 히터 코어 유닛으로 송풍한다. 상기 상/하부 케이스에는 상기 블로워 모터를 냉각시키기 위한 냉각홀(Cooling hole)이 형성되는데, 상기 냉각홀은 상기 유입된 외부 공기의 이동 경로로서, 그 체적은 일반적으로 120㎤이다. 상기와 같은 구조의 송풍기 유닛은 상기 블로워 모터의 구동에 의하여 상기 송풍팬이 회전되어 외부의 공기가 상기 송풍기 유닛의 내부로 흡입되고, 상기 흡입된 공기의 대부분은 상기 증발기 유닛 또는 상기 히터 코어 유닛으로 송풍되며, 일부는 상기 냉각홀을 통해 상기 블로워 모터로 송풍되어 상기 블로워 모터를 냉각한다.

그러나, 상기와 같은 구조에서 상기 냉각홀을 통해 이동되는 공기는 상기 냉각홀 내에서 공명되어 차량 실내로 소음을 전달하게 되는 문제점이 있다. 특히, 앞서 제시한 바와 같이 120㎤의 체적을 가진 상기 냉각홀의 경우, 상기 냉각홀의 체적에 의한 공명음은 800~900Hz 대역에서 발생하는데, 그 세기는 대략 41.0 dBA로 차량 실내에 있는 탑승자에게는 청각적 스트레스를 제공하여 불쾌감을 줄 수 있는 문제점이 있다.

이러한, 상기 냉각홀에서의 소음 발생을 억제하기 위해 대한민국 공개특허 제2010-0026598호의 차량용 공조 장치의 송풍기유닛에는 상기 냉각홀의 체적을 55~101㎤로 줄이는 방법이 제시되고 있다. 그러나, 선출원된 종래의 차량용 공조 장치와 같이 냉각홀의 체적을 줄이더라도 하나의 상기 냉각홀 입구를 통해 순간적으로 공기가 유입되면서 상기 냉각홀 내부에서 와류가 형성되며, 이러한 와류로 인해 300~500Hz 대역에서 공명음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은, 냉각홀로 유입되는 공기에 의하여 발생되는 공명음을 감소시켜 차량 실내의 탑승자에게 소음에 의한 불쾌감 발생을 억제시키는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 케이스와, 상기 케이스의 하부를 통해 결합된 상태로 상기 케이스의 내부에 배치되며, 외부 공기를 상기 케이스 내부로 강제 흡입하여 송풍되도록 원심팬 타입의 송풍팬을 구동시키는 블로워 모터를 포함하는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛에 있어서, 상기 케이스 내부로 흡입된 상기 외부 공기에 의해 상기 블로워 모터를 냉각시키기 위하여 상기 케이스에는 송풍되는 상기 외부 공기 중 일부를 분기시키는 냉각홀이 상기 블로어 모터와 연통하도록 형성되며, 상기 케이스에는, 상기 냉각홀의 입구를 복수개로 분할시키는 리브가 형성되어, 상기 냉각홀 내부로 이동되는 상기 외부공기가 상기 리브에 의해 복수 갈래로 분산된 상태로 유입되면서, 상기 냉각홀 내부에서의 와류 발생을 억제시키는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛을 제공한다.

또한, 상기 리브는, 상기 케이스의 상기 냉각홀 입구에 상호 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이스 및 상기 리브에는 상기 입구를 통해 유입되는 상기 외부 공기를 상기 블로워 모터 방향으로 가이드하도록 상기 냉각홀 방향으로 돌출되게 가이드부들이 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부들은 라운드 지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부들은 상호 수평상태로 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기 유닛은, 케이스 내부로 흡입된 외부 공기 중 일부를 블로워 모터로 분기 이동되게 하는 냉각홀의 입구에 리브를 형성한다. 따라서, 리브에 의해 복수개로 분할된 입구를 통해 외부 공기가 복수 갈래로 분산된 상태로 냉각홀에 층류로 유입되면서, 냉각홀 내부에서의 와류 발생을 억제시켜 소음을 줄이게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치의 송풍기 유닛을 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 하부 케이스의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 다른 실시예에 따른 사시도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 리브의 형성 여부에 따른 주파수 대비 소음세기를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 공조장치의 송풍기 유닛을 나타낸 개략 단면도이며, 도 2는 도 1에 나타낸 하부 케이스의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 차량용 공조장치의 송풍기 유닛은, 케이스(100), 블로워 모터(300)를 구비할 수 있다.

상기 케이스(100)는 이후 설명될 상기 블로워 모터(300)를 내부에 배치된 상태로 결합 고정한다. 이러한, 상기 케이스(100)를 통해 상기 블로워 모터(300)로부터 흡입되는 외부 공기가 증발기 유닛(도면미도시)이나 히터 코어 유닛(도면미도시)로 송풍되도록 가이드된다. 여기서, 상기 케이스(100)는 상부 케이스(101) 및 하부 케이스(102)로 분할 형성할 수 있다.

상기 상부 케이스(101)는 상부에 외부 공기가 유입되는 중공(110)이 형성될 수 있다.

상기 하부 케이스(102)는 상기 상부 케이스(110)에 결합된다. 즉, 상기 하부 케이스(102)는 상기 상부 케이스(110)와 상호 결합된 상태로 이후 설명될 상기 블로워 모터(300)에 의해 흡입되는 상기 외부 공기를 상기 증발기 유닛이나 히터 코어 유닛으로 이동될 수 있게 가이드한다.

그리고, 상기 하부 케이스(102)의 일 측부에는 냉각홀(210)이 형성된다. 이러한, 상기 냉각홀(210)은 상기 하부 케이스(102) 및 상기 상부 케이스(101)의 결합에 의하여 형성되는 공간인 'A'부분과 이후 설명될 상기 블로워 모터(300)가 안착 설치되는 공간인 'B'부분을 연통시킨다. 즉, 상기 냉각홀(210)은 상기 상/하부 케이스(101,102)의 결합에 의하여 형성된 상기 케이스(100) 공간 내부에서 상기 블로워 모터(300)로의 송풍되는 상기 외부 공기 중 일부를 분기시키는 이동 경로를 제공하면서, 유입되는 상기 외부 공기에 의한 상기 블로워 모터(300)의 냉각이 이루어지게 한다. 여기서, 앞서 설명한 상기 상부 케이스(101)의 상기 냉각홀(210)에 대응되는 부분은 밀폐된 형태일 수 있다.

더불어, 상기 하부 케이스(102)에는 상기 냉각홀(210)의 입구(211)를 복수개로 분할시키는 리브(220)를 형성할 수 있다. 이러한, 상기 리브(220)는 결합된 상기 상/하부 케이스(101,102)의 내부 공간에서 상기 냉각홀(210) 내부로 이동되는 상기 외부 공기가 복수 갈래로 분산 유입되게 한다. 따라서, 상기 냉각홀(210)의 입구(211)를 분할시키는 상기 리브(220)가 형성됨으로써, 각각의 분할된 상기 입구(211a, 211b, 211c)를 통해 상기 냉각홀(210)로 유입되는 각 상기 외부 공기가 층류상태가 되면서 상기 냉각홀(210) 내부에서의 와류 발생이 억제되면서 소음을 줄일 수 있게 된다.

도 3 및 도 4는 다른 실시예에 따른 하부 케이스의 사시도이다. 즉, 도 3을 참조하면, 상기 하부 케이스(102) 및 상기 리브(220)에는 상기 입구(211)를 통해 유입되는 상기 외부 공기를 상기 블로워 모터(300) 방향으로 가이드하도록 상기 냉각홀(210) 방향으로 돌출되게 가이드부(240)들을 형성할 수 있다. 또한, 도 4와 같이, 상기 가이드부(240)들은 라운드 지게 형성하여, 상기 입구(211) 및 상기 가이드부(240)를 통해 상기 냉각홀(210) 내부로 유입되는 상기 외부 공기의 통기 저항을 줄일 수 있다. 이같이, 상기 하부 케이스(102) 및 상기 리브(220)에 상기 가이드부(240)들을 형성할 경우, 상기 입구(211)로부터 상기 냉각홀(210) 내부로 유입되는 상기 외부 공기가 층류상태가 되면서, 상기 냉각홀(210) 내부에서의 와류 발생이 억제된다. 여기서, 상기 가이드부(240)는 상기 외부공기를 상기 냉각홀(210) 내부로 일정하게 유입되도록 가이드할 수 있게 상호 수평상태가 되도록 형성된다.

또한, 상기 하부 케이스(102)의 하부에는 중공(230)을 형성할 수 있다. 이러한, 상기 하부 케이스(102)의 중공(230)을 통해 이후 설명될 상기 블로워 모터(300)을 용이하게 설치할 수 있게 된다. 즉, 상기 하부 케이스(102)의 중공(230)을 통해 상기 블로워 모터(300)의 회전축(도면미도시)이 외부로 돌출되도록 하여, 상기 블로워 모터(300)의 작동에 방해가 되지 않게 됨과 더불어, 앞서 설명한 상기 냉각홀(210)을 통해 유입된 후 상기 블로워 모터(300)를 냉각시킨 상기 외부 공기가 다시 상기 케이스(100) 외부로 배출될 수 있게 한다.

상기 블로워 모터(300)는 상기 하부 케이스(102)의 중공(230)을 통해 상기 하부 케이스(102)의 내부로 삽입 설치된다. 이러한, 상기 블로워 모터(300)의 상부에는 상기 블로워 모터(300)의 구동에 의하여 상기 케이스(100) 외부의 상기 외부 공기를 흡입한 후, 송풍하는 송풍팬(310)이 결합 구비될 수 있다. 여기서, 상기 송풍팬(310)은 시로코팬(Siroco fan)을 선택 적용한 것으로 제시하였으나, 이에 한정하지 않고 공지의 원심팬 중 하나를 선택 적용가능하다. 그리고, 도면부호 400은 인테이크 덕트로서, 송풍기 유닛의 일반적인 구성요소이므로 그 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 구성의 차량용 공조장치의 송풍기 유닛은, 상기 송풍팬(300)의 회전에 의하여 외부 공기가 상기 케이스(100) 내부로 유입된 후, 대부분의 유입 공기는 상기 송풍기 유닛에 연결된 증발기 유닛(미도시)이나 히터 코어 유닛(미도시)으로 송풍된다. 그리고, 상기 증발기 유닛이나 히터 코어 유닛으로 송풍되던 공기 중 일부는 분기되어, 상기 냉각홀(210)을 따라 상기 블로워 모터(300)로 송풍되어 상기 블로워 모터(300)를 냉각시키게 된다.

한편, 상기 냉각홀(210)을 통해 유입되는 외부 공기는, 상기 리브(220)에 의해 입구(211)에서 복수 갈래로 분산 유입된다. 따라서, 각각의 분할된 상기 입구(211a, 211b, 211c)를 통해 상기 냉각홀(210)로 유입되는 각 상기 외부 공기가 층류로 형성되면서 상기 냉각홀(210) 내부에서의 와류 발생이 억제되며 소음을 줄일 수 있게 된다.

즉, 상기 냉각홀(210)의 입구(211)를 통해 유입되는 상기 외부 공기의 전체양이 동일하다는 기준으로, 일 실시예와 같이 상기 냉각홀(210)의 입구(211)를 복수개로 분할하도록 상기 하부 케이스(102)에 상기 리브(220)를 형성한 상태와, 종래와 같이 상기 냉각홀(210)의 입구가 하나가 되도록 상기 리브(220)를 형성하지 않은 상태에 대해 상기 송풍기 유닛의 주파수 대비 소음 세기를 시뮬레이션한 결과 도 5와 같이 300~550Hz의 대역에서 상기 냉각홀(210)의 입구(211)에 상기 리브(220)를 형성한 상기 송풍기 유닛에서 소음이 줄어든 것을 알 수 있다.

이와 같이, 일실시예의 상기 차량용 공조장치의 송풍기 유닛은, 케이스(100) 내부로 흡입된 상기 외부 공기 중 일부를 상기 블로워 모터(300)로 분기 이동되게 하는 상기 냉각홀(210)의 입구(211)에 리브(220)를 형성한다. 따라서, 상기 리브(220)에 의해 복수개로 분할된 입구(211)를 통해 상기 외부 공기가 복수 갈래로 분산된 상태로 상기 냉각홀(210)에 층류로 유입되면서, 상기 냉각홀(210) 내부에서의 와류 발생을 억제시켜 소음을 줄이게 된다.

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: 케이스 101: 상부 케이스
102: 하부케이스 110, 230: 중공
210: 냉각홀 211,211a,211b,211c: 입구
220: 리브 240: 가이드부
300: 블로워 모터 310: 송풍팬

Claims (5)

1. 케이스와, 상기 케이스의 하부를 통해 결합된 상태로 상기 케이스의 내부에 배치되며, 외부 공기를 상기 케이스 내부로 강제 흡입하여 송풍되도록 원심팬 타입의 송풍팬을 구동시키는 블로워 모터를 포함하는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛에 있어서,
   상기 케이스 내부로 흡입된 상기 외부 공기에 의해 상기 블로워 모터를 냉각시키기 위하여 상기 케이스에는 송풍되는 상기 외부 공기 중 일부를 분기시키는 냉각홀이 상기 블로어 모터와 연통하도록 형성되며,
   상기 케이스에는, 상기 냉각홀의 입구를 복수개로 분할시키는 리브가 형성되어, 상기 냉각홀 내부로 이동되는 상기 외부공기가 상기 리브에 의해 복수 갈래로 분산된 상태로 유입되면서, 상기 냉각홀 내부에서의 와류 발생을 억제시키는 차량용 공조장치의 송풍기 유닛.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 리브는, 상기 케이스의 상기 냉각홀 입구에 상호 이격되게 복수개가 형성된 차량용 공조장치의 송풍기 유닛.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스 및 상기 리브에는 상기 입구를 통해 유입되는 상기 외부 공기를 상기 블로워 모터 방향으로 가이드하도록 상기 냉각홀 방향으로 돌출되게 가이드부들을 형성한 차량용 공조장치의 송풍기 유닛.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 가이드부들은 라운드 지게 형성된 차량용 공조장치의 송풍기 유닛.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 가이드부들은 상호 수평상태로 배치된 차량용 공조장치의 송풍기 유닛.
   
   

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