KR20140095626A - 차량용 공조기의 송풍장치 - Google Patents

차량용 공조기의 송풍장치 Download PDF

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KR20140095626A
KR20140095626A KR1020130007905A KR20130007905A KR20140095626A KR 20140095626 A KR20140095626 A KR 20140095626A KR 1020130007905 A KR1020130007905 A KR 1020130007905A KR 20130007905 A KR20130007905 A KR 20130007905A KR 20140095626 A KR20140095626 A KR 20140095626A
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김학규
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최영호
이정재
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Abstract

차속이 증가하여도 외기의 실내 역류를 효율적으로 방지하고, 외기의 유입압에 의한 미세 리크를 방지할 수 있으며, 측면홀을 확보하여 내기 풍량을 증가할 수 있을 뿐 아니라, 외기 유입량 제어에 유리한 구조를 갖는 차량용 공조기의 송풍장치가 개시된다. 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와, 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구 및 상기 내기 유입구와 외기 유입구를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어를 구비하며, 공조케이스의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 상기 외기 유입구의 유로 일부를 분할 개폐함으로써 유입되는 외기의 풍량을 제어하는 보조도어를 구비하며, 상기 보조도어는 내외기 전환도어에 대해 독립적으로 제어된다. 따라서, 차속이 증가하여도 외기 유입구를 통해 유입된 외기 일부가 내기 유입구 측으로 역류하는 현상을 방지하고, 내기 유입 면적이 확대되어 내기의 풍량을 원활히 확보할 수 있으며, 외기의 유입 압력에 의한 미세 리크 현상을 방지할 뿐 아니라, 외기 유입량 제어에 유리하다.

Description

차량용 공조기의 송풍장치{BLOWER UNIT OF AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조기의 송풍장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 공조케이스의 내부로 내기 또는 외기를 선택적으로 강제 이송하기 위한 차량용 공조기의 송풍장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조기는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 내,외기를 공조케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍장치와, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.
도 1은 종래의 차량용 공조기를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며, 도 3은 종래의 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조기(1)는 송풍장치(20) 및 공조 유닛(40)으로 구성된다. 송풍장치(20)는 블로어 케이스(22)와, 내,외기 전환도어(25) 및 블로어(26)를 구비한다. 블로어 케이스(22)는 상부 측에 내,외기 유입구(24)(23)가 형성되고, 내,외기 전환도어(25)는 내,외기 유입구(24)(23)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어 있다. 블로어(26)는 내,외기 유입구(24)(23)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(49) 측으로 강제 송풍한다.
공조 유닛(40)은 공조 케이스(49)와, 증발기(41) 및 히터코어(42)를 구비한다. 공조 케이스(49)는 송풍장치(20)로부터 송풍되는 공기가 유입되도록 입구 측에 공기유입구(43)가 형성되고, 출구 측에는 모드도어(46)에 의해 개폐되는 다수의 공기토출구(44)가 형성된다. 증발기(41) 및 히터코어(42)는 공조 케이스(49)의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 설치된다. 증발기(41)와 히터코어(42)의 사이에는 증발기(41)를 거친 냉풍과 히터코어(42)를 거친 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 토출 온도를 조절하기 위한 온도조절도어(45)가 설치된다.
이러한 구성을 통해, 차량 실내공기 또는 실외공기를 내,외기전환도어(25)의 개폐 선택에 따라 블로어(26)에 의하여 선택적으로 도입하고, 이 공기를 공조케이스(49)를 따라 증발기(41)를 통과하게 하고 온도조절도어(45)의 조작에 의해 히터코어(42)를 선택적으로 통과시켜 냉각 또는 가열한 후, 이 냉각 또는 가열된 공기를 공조 모드에 따른 다수의 모드도어(46)의 개폐 선택에 따라 각 분기덕트로 분기하여 차량 실내의 각 부분으로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉,난방 또는 환기하게 된다.
상기 송풍장치(20)는 상부 양측에 내기유입구(24)와 외기유입구(23)가 형성되고, 내기유입구(24)와 외기유입구(23)를 선회하면서 내기유입구(24)와 외기유입구(23)를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어(25)를 갖는 인테이크 유닛과, 인테이크 유닛의 하부에 결합 설치되는 스크롤 케이스(22)와, 스크롤 케이스(22)의 내부에 설치되어 내기유입구(24) 또는 외기유입구(23)로부터 유입되는 축 방향 공기를 반경 방향으로 송풍하는 블로어 휠(26) 및 블로어 모터(27)로 구성된다. 또한, 인테이크 유닛과 스크롤 케이스(22)가 마주보며 결합되는 부위인 스크롤 케이스(22)의 상부측에 공기유입구가 형성되며, 공기유입구의 상단에는 유입되는 공기를 정화하기 위한 에어 필터(28)가 설치된다.
종래의 차량용 공조기의 송풍장치(20)는 도 3에 도시된 것처럼, 내외기 전환도어(25)가 돔(Dome) 타입으로 이루어질 경우, 인테이크 유닛 구조상 차속이 증가할수록 외기의 실내 역류가 증가하여 일정 속도 이하에서만 내외기 혼입이 가능하게 된다. 이를 해결하기 위해, 내외기 전환도어를 플랫(Flat) 타입으로 변경하고 내기 및 외기 유입량을 제어하기 위한 보조 도어를 더 설치한 구조도 고려할 수 있으나, 인테이크 유닛의 측면에 내기의 풍량을 확보하기 위한 측면홀을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 차속이 증가하여도 외기의 실내 역류를 효율적으로 방지하고, 외기의 유입압에 의한 미세 리크를 방지할 수 있으며, 측면홀을 확보하여 내기 풍량을 증가할 수 있을 뿐 아니라, 외기 유입량 제어에 유리한 구조를 갖는 차량용 공조기의 송풍장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와, 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구 및 상기 내기 유입구와 외기 유입구를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어를 구비하며, 공조케이스의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 상기 외기 유입구의 유로 일부를 분할 개폐함으로써 유입되는 외기의 풍량을 제어하는 보조도어를 구비하며, 상기 보조도어는 내외기 전환도어에 대해 독립적으로 제어된다.
본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 차속이 증가하여도 외기 유입구를 통해 유입된 외기 일부가 내기 유입구 측으로 역류하는 현상을 방지하고, 내기 유입 면적이 확대되어 내기의 풍량을 원활히 확보할 수 있으며, 외기의 유입 압력에 의한 미세 리크 현상을 방지할 뿐 아니라, 외기 유입량 제어에 유리한 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 차량용 공조기를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며,
도 3은 종래의 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 보조도어가 폐쇄된 상태를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이며,
도 9는 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 보조도어가 개방된 상태를 도시한 것이고,
도 10은 도 8의 변형 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조기의 송풍장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기(100)는 송풍장치(120) 및 공조 유닛(140)으로 구성된다. 송풍장치(120)는 블로어 케이스(122)와, 내외기 전환도어(125) 및 블로어(126)를 구비한다. 블로어 케이스(122)는 상부 측에 내,외기 유입구(124)(123)가 형성되고, 내외기 전환도어(125)는 내,외기 유입구(124)(123)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어 있다. 블로어(126)는 내,외기 유입구(124)(123)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(149) 측으로 강제 송풍한다.
공조 유닛(140)은 공조 케이스(149)와, 증발기(141) 및 히터코어(142)를 구비한다. 공조 케이스(149)는 송풍장치(120)로부터 송풍되는 공기가 유입되도록 입구 측에 공기유입구(143)가 형성되고, 출구 측에는 모드도어(146)에 의해 개폐되는 다수의 공기토출구(144)가 형성된다. 증발기(141) 및 히터코어(142)는 공조 케이스(149)의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 설치된다. 증발기(141)와 히터코어(142)의 사이에는 증발기(141)를 거친 냉풍과 히터코어(142)를 거친 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 토출 온도를 조절하기 위한 온도조절도어(145)가 설치된다.
이러한 구성을 통해, 차량 실내공기 또는 실외공기를 내,외기전환도어(125)의 개폐 선택에 따라 블로어(126)에 의하여 선택적으로 도입하고, 이 공기를 공조케이스(149)를 따라 증발기(141)를 통과하게 하고 온도조절도어(145)의 조작에 의해 히터코어(142)를 선택적으로 통과시켜 냉각 또는 가열한 후, 이 냉각 또는 가열된 공기를 공조 모드에 따른 다수의 모드도어(146)의 개폐 선택에 따라 각 분기덕트로 분기하여 차량 실내의 각 부분으로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉,난방 또는 환기하게 된다.
송풍장치(120)는 상부 양측에 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(124)와, 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(123)를 구비하며, 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)를 선회하면서 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어(125)로 구성되는 인테이크 유닛을 구비한다. 송풍장치(120)는 공조케이스(149)의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스(149)의 내부로 공기를 송풍한다.
인테이크 유닛의 하부에는 스크롤 케이스(122)가 결합 설치되며, 스크롤 케이스(122)의 내부에 내기유입구(124) 또는 외기유입구(123)로부터 유입되는 축 방향 공기를 반경 방향으로 송풍하는 블로어 휠(126) 및 블로어 모터(127)가 설치된다. 또한, 인테이크 유닛과 스크롤 케이스(122)가 마주보며 결합되는 부위인 스크롤 케이스(122)의 상부측에 공기유입구가 형성되며, 공기유입구의 상단에는 유입되는 공기를 정화하기 위한 에어 필터(128)가 설치된다.
특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송풍장치(120)는 보조도어(200)를 구비한다. 보조도어(200)는 평판 형상으로 이루어지며, 내외기 전환도어(125)의 회전축(125a)에 대해 외기 유입구(123) 측으로 이격된 별도의 회전축(200a)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 이러한 보조도어(200)는 외기 유입구(123)의 유로 일부를 분할 개폐함으로써, 유입되는 외기의 풍량을 제어하는 기능을 한다. 또한, 보조도어(200)는 내외기 전환도어(125)에 대해 독립적으로 제어된다.
이와 같이, 외기 유입을 위한 보조도어(200)를 내외기 전환도어(125)와 독립적으로 제어함에 따라, 외기 유입구(123)를 분할하여 외기의 풍량 제어가 가능하며, 이로 인해 차속이 증가하여도 외기 유입구(123)를 통해 유입된 외기 일부가 내기 유입구(124) 측으로 역류하는 현상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 내외기 전환도어(125)는 돔(Dome) 형상으로 이루어지고, 인테이크 유닛의 측면, 즉, 내기 유입구(124)의 측방에 내기를 유입시키기 위한 측면홀(129)이 형성된다. 결국, 내외기 전환도어를 돔 타입으로 형성할 경우 외기가 차량 실내로 역류하는 현상을 방지하도록 보조도어(200)가 작용됨과 아울러, 내외기 전환도어를 평판 타입으로 형성할 경우 구조상 측면홀을 통한 내기 유입을 확보하지 못하는 문제점을 동시에 해결할 수 있다. 따라서, 내기 유입 면적이 확대되어 내기의 풍량을 원활히 확보할 수 있다. 도면부호 122b는 공조 케이스(149)와 연결되는 배출구를 도시한 것이다.
더욱 상세하게는, 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)는 서로 반대 방향으로 개구되게 배치되고, 내외기 전환도어(125)는 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)의 사이에 배치된다. 또한, 보조도어(200)는 내외기 전환도어(125)가 외기 유입구(123)를 커버하지 않는 부위를 개폐하도록 이루어진다. 즉, 내외기 전환도어(125)는 일방향으로 끝까지 회전 시 내기 유입구(124)를 폐쇄하며, 타방향으로 끝까지 회전 시 걸림벽(201)에 밀착되어 외기 유입구(123)의 일부를 폐쇄한다. 또한, 보조도어(200)는 외기 유입구(123)의 나머지 일부를 개폐하도록 회전축(200a)이 걸림벽(201)과 실린된 상태로 회전되며, 보조도어(200)의 단부가 접벽(202)에 밀착되어 외기 유입구(123)를 폐쇄한다.
따라서, 보조도어(200)가 차속 증가에 따른 외기의 실내 유입을 방지함과 아울러, 실내 환기 등을 목적으로 외기를 도입하여 외기 유입량의 제어가 유리해진다. 또한, 차속이 증가하여 보조도어(200)를 통해 외기 유입량이 증가할 때 보조도어(200)의 개방 각도를 줄여 외기의 실내 유입을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 보조도어가 폐쇄된 상태를 도시한 것이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 보조도어(200)는 평판 형상으로 이루어져 단부가 인테이크 유닛에 형성된 접벽(202)에 밀착 또는 밀착 해제됨에 따라 개폐된다. 이 경우, 상기 접벽(202)과 접촉되는 보조도어(200)의 실링면은 외기 유입 방향과 마주하는 면의 반대 방향에 형성된다. 즉, 보조도어(200)는 접벽(202)의 양측 중 외기 유입구(123)와 가까운 측에서 회동 작동되도록 설치된다. 따라서, 도 5에 도시된 것처럼 보조도어(200)가 외기 유입구(123)의 일부를 개방한 상태에서 도 7에 도시된 것처럼 보조도어(200)가 외기 유입구(123)의 일부를 폐쇄하여 내외기 전환도어(125)와 더불어 외기 유입구(123)를 완전히 폐쇄하면, 내기 유입구(124)를 통해서만 내기가 유입되는 내기 모드가 수행된다.
따라서, 내기 모드가 수행되어 보조도어(200)가 외기 유입구(123)를 폐쇄하고 있을 때, 외기의 유입 압력에 의해 보조도어(200)는 외기 유입구(123)를 폐쇄하는 방향으로 힘을 받으며, 이 경우, 보조도어(200)는 접벽(202)을 밀착 가압하게 되어 실링성이 향상되고, 결국 외기의 유입 압력에 의한 미세 리크 현상을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다. 도 8에 도시된 실시 예는 전술한 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 보조도어(200)는 외기 유입 시, 에어 필터(128)의 상류에서 내기 유입구(124)와 연결되는 유로를 폐쇄하도록 회전된다. 더욱 상세하게는, 보조도어(200)는 평판 형상으로 이루어져 단부가 인테이크 유닛에 형성된 접벽(202)에 밀착 또는 밀착 해제됨에 따라 개폐된다. 이 경우, 상기 접벽(202)과 접촉되는 보조도어(200)의 실링면은 외기 유입 방향과 마주하는 방향에 형성된다. 즉, 보조도어(200)는 접벽(202)의 양측 중 외기 유입구(123)와 가까운 반대측에서 회동 작동되도록 설치된다.
도 8은 보조도어(200)가 외기 유입구(123)의 일부를 폐쇄하여 내외기 전환도어(125)와 더불어 외기 유입구(123)를 완전히 폐쇄함에 따라 내기 유입구(124)를 통해서만 내기가 유입되는 내기 모드를 도시한 것이다. 이 경우, 상기 내기 유입구(124)로 유입된 내기는 에어 필터(128)의 전영역을 통해 송풍장치 내부로 유입된다. 도 9는 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 보조도어가 개방된 상태를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 보조도어(200)는 외기 유입구(123)를 개방하고, 내외기 전환도어(125)는 내기 유입구(124)를 개방하고 있는 외기 혼입 모드가 수행되고 있다. 이 경우, 보조도어(200)는 에어 필터(128)의 상류에서 내기 유입구(124)와 연결되는 유로를 폐쇄함에 따라, 내기 및 외기가 두 영역으로 나뉘어 유입된다.
도 10은 도 8의 변형 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 에어 필터(128)에는 구획벽(128a)이 형성될 수 있다. 구획벽(128a)은 보조도어(200)가 외기를 유입하도록 회전할 때, 내기와 외기가 유입되는 영역을 구획하는 작용을 한다. 따라서, 외기 유입구(123)를 통해 유입되는 외기는 구획벽(128a)에 의해 구획된 에어 필터(128)의 일부 영역을 통과하여 송풍장치(120)의 내부로 유입되고, 내기 유입구(124)를 통해 유입되는 내기는 구획벽(128a)에 의해 구획된 에어 필터(128)의 다른 일부 영역을 통과하여 송풍장치(120)의 내부로 유입된다. 따라서, 외기의 차량 실내로 역류 방지 효과를 극대화할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 차량용 공조기 120 : 송풍장치
140 : 공조 유닛 149 : 공조케이스
123 : 외기 유입구 124 : 내기 유입구
125 : 내외기 전환도어 129 : 측면홀
128 : 에어 필터 200 : 보조도어
202 : 접벽 128a : 구획벽

Claims (6)

  1. 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(124)와, 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(123) 및 상기 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어(125)를 구비하며, 공조케이스(149)의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스(149)의 내부로 공기를 송풍하는 차량용 공조기(100)의 송풍장치(120)에 있어서,
    상기 외기 유입구(123)의 유로 일부를 분할 개폐함으로써 유입되는 외기의 풍량을 제어하는 보조도어(200)를 구비하며, 상기 보조도어(200)는 상기 내외기 전환도어(125)에 대해 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 내외기 전환도어(125)는 돔 형상으로 이루어지고, 상기 내기 유입구(124)의 측방에 내기를 유입시키기 위한 측면홀(129)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)는 서로 반대 방향으로 개구되게 배치되고, 상기 내외기 전환도어(125)는 상기 내기 유입구(124)와 외기 유입구(123)의 사이에 배치되며, 상기 보조도어(200)는 상기 내외기 전환도어(125)가 외기 유입구(123)를 커버하지 않는 부위를 개폐하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보조도어(200)는 평판 형상으로 이루어져 단부가 인테이크 유닛에 형성된 접벽(202)에 밀착 또는 밀착 해제됨에 따라 개폐되며, 상기 접벽(202)과 접촉되는 보조도어(200)의 실링면이 외기 유입 방향과 마주하는 면의 반대 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 보조도어(200)는 외기 유입 시 에어 필터(128)의 상류에서 내기 유입구(124)와 연결되는 유로를 폐쇄하도록 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 에어 필터(128)에는 상기 보조도어(200)가 외기를 유입하도록 회전할 때 내기와 외기가 유입되는 영역을 구획하도록 구획벽(128a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101575546B1 (ko) * 2014-12-05 2015-12-21 현대자동차주식회사 차량용 공조장치의 제어방법
KR20170012821A (ko) * 2015-07-24 2017-02-03 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
KR20180001698A (ko) * 2016-06-27 2018-01-05 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치의 송풍유닛

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