KR20150130575A - 차량용 공조기의 송풍장치 - Google Patents

차량용 공조기의 송풍장치 Download PDF

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KR20150130575A
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한온시스템 주식회사
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    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps

Abstract

차량의 카울 측으로 유입된 이물질이 블로어 모터의 내부로 침투되는 경로를 차단하도록 구조가 개선된 차량용 공조기의 송풍장치가 개시된다. 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구가 형성된 송풍기 케이스와, 상기 내기 유입구 및 외기 유입구의 하부에 구비되는 블로어 모터와, 상기 블로어 모터의 회전축에 결합되는 블로어 휠을 포함하며, 공조케이스의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 상기 블로어 모터가 결합된 송풍기 케이스의 상단에 상부 방향으로 돌출 연장되어 블로어 모터 측으로 이물질의 유입을 차단하는 이물질 차단부를 구비한다. 따라서, 불가피하게 송풍장치 내부로 이물질이 유입되었다 하더라도 최종적으로 블로어 모터로 이물질이 유입되는 것을 차단함으로써 유입된 물 등에 의한 블로어 모터의 손상 및 부식을 방지하고, 블로어 모터의 오작동 및 구속을 방지할 뿐 아니라, 고객의 불만을 해소하고 블로어 모터의 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

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 공조기의 내부를 도시한 단면도이며, 도 2는 종래의 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조기(1)는 송풍장치(20) 및 공조 유닛(40)으로 구성된다. 송풍장치(20)는 송풍기 케이스(22)와, 내,외기 전환도어(25) 및 블로어(26)를 구비한다. 송풍기 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 휠(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 하거나 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 유닛을 구비한다. 송풍장치(20)는 송풍기 케이스(22)의 내부에 설치되어 내기유입구(24) 또는 외기유입구(23)로부터 유입되는 축 방향 공기를 반경 방향으로 송풍하는 블로어 모터(27)와, 상기 블로어 모터(27)의 회전축(271)에 결합되는 블로어 휠(26)을 구비한다. 또한, 인테이크 유닛과 송풍기 케이스(22)가 마주보며 결합되는 부위인 송풍기 케이스(22)의 상부측에 인렛링이 형성되며, 공기유입구의 상단에는 유입되는 공기를 정화하기 위한 에어 필터(28)가 설치된다.
도 3은 종래의 차량용 공조기가 차량에 설치된 상태를 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 종래의 차량용 공조기는 차량 전후 방향으로 크래쉬 패드(11)의 전방에 설치된다. 송풍장치(20)는 크래쉬 패드(11)의 하부에 설치된 글로브박스(12)의 전방에 배치된다. 또한, 크래쉬 패드(11)의 상부 전방 측에는 카울탑 아우터 판넬(13)이 설치되고, 카울탑 아우터 판넬(13)의 하부에는 카울탑 로우 판넬(15)이 구비되며, 카울탑 아우터 판넬(13)의 상부에는 카울탑 커버(14)가 배치되어 있다.
상기 종래의 차량용 공조기는 카울(Cowl)이 낮게 설계된 차량에 설치되는 경우, 세차 시 카울 측으로 물, 세재 등이 유입되어 차량용 공조기의 내부로 유입되는 문제점이 있다. 즉, 도 3의 화살표 방향으로 물, 세재 등이 유입되고, 이 물, 세재 등 블로어 모터(27)의 중앙인 회전축(271)을 타고 하부 방향인 블로어 모터(27)로 침투하여 블로어 모터(27)의 손상 및 부식을 발생시키는 원인이 되었다. 이로 인해, 블로어 모터(27)의 내구성을 저하시키고 작동 불량을 일으키는 문제점이 있다.
아울러, 도 4에 도시된 것처럼 블로어 모터(27)가 구동되어 블로어 휠(26)이 일 방향으로 회전되면, 송풍기 케이스(22)의 하단의 물이 블로어 휠(26)의 회전 방향으로 빨려들어가 블로어 모터의 손상을 가중시키는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 차량의 카울 측으로 유입된 이물질이 블로어 모터의 내부로 침투되는 경로를 차단하도록 구조가 개선된 차량용 공조기의 송풍장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구가 형성된 송풍기 케이스와, 상기 내기 유입구 및 외기 유입구의 하부에 구비되는 블로어 모터와, 상기 블로어 모터의 회전축에 결합되는 블로어 휠을 포함하며, 공조케이스의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 상기 블로어 모터가 결합된 송풍기 케이스의 상단에 상부 방향으로 돌출 연장되어 블로어 모터 측으로 이물질의 유입을 차단하는 이물질 차단부를 구비한다.
상기에서, 이물질 차단부는 송풍기 케이스의 상단으로부터 블로어 모터의 둘레를 적어도 일부 감싸도록 돌출 연장된 리브 형태로 구성된다.
상기에서, 이물질 차단부는 블로어 휠과 블로어 모터의 사이 공간부에 배치된다.
상기에서, 이물질 차단부는 블로어 모터의 회전 방향으로 반지름이 커지는 나선형 리브 형태로 이루어진다.
상기에서, 이물질 차단부는 블로어 모터의 둘레를 적어도 일부 감싸는 다수개의 리브로 구성되고, 상기 각각의 리브는 서로 중첩되게 구비된다.
상기에서, 이물질 차단부는 블로어 모터의 회전 방향으로 전방 측 리브의 후단부가 후방 측 리브의 전단부보다 반경 방향으로 외측에 배치된다.
본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 불가피하게 송풍장치 내부로 이물질이 유입되었다 하더라도 최종적으로 블로어 모터로 이물질이 유입되는 것을 차단함으로써 유입된 물 등에 의한 블로어 모터의 손상 및 부식을 방지하고, 블로어 모터의 오작동 및 구속을 방지할 뿐 아니라, 고객의 불만을 해소하고 블로어 모터의 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조기의 송풍장치를 도시한 단면도이며,
도 3은 종래의 차량용 공조기가 차량에 설치된 상태를 도시한 단면도이고,
도 4는 종래의 차량용 공조기의 송풍장치의 내부를 도시한 평면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 일부를 도시한 단면도이고,
도 8은 도 7의 "A" 부위를 확대 도시한 단면도이며,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 내부를 도시한 평면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부를 확대 도시한 평면도이며,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부의 이물질 유입 차단 과정을 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부의 원심력에 의한 배수 과정을 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조기의 송풍장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기(200)는 송풍장치 및 공조 유닛(240)으로 구성된다.
송풍장치는 후술할 공조케이스(249)의 일측에 연통되게 결합되어 공조케이스(249)의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 송풍기 케이스(122)와, 내외기 전환도어(120) 및 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)을 구비한다.
송풍기 케이스(122)는 상부 측에 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(111) 및 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(112)가 형성되고, 내외기 전환도어(120)는 내기 유입구(111)와 외기 유입구(112)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어 있다. 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)은 내,외기 유입구(111)(112)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(249) 측으로 강제 송풍한다. 상기 블로어 휠(126)은 블로어 모터(127)의 회전축(1271)에 결합된다. 블로어 모터(127)의 상류 측에는 유입되는 공기를 정화하기 위한 에어 필터(128)가 설치된다.
공조 유닛(240)은 공조케이스(249)와, 증발기(241) 및 히터코어(242)를 구비한다. 공조케이스(249)는 송풍 장치로부터 송풍되는 공기가 유입되도록 입구 측에 공기유입구(243)가 형성되고, 출구 측에는 다수의 모드도어(246)에 의해 개폐되는 다수의 공기토출구(244)가 형성된다. 증발기(241) 및 히터코어(242)는 공조케이스(249)의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 설치된다. 증발기(241)와 히터코어(242)의 사이에는 증발기(241)를 거친 냉풍과 히터코어(242)를 거친 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 토출 온도를 조절하기 위한 온도조절도어(245)가 설치된다.
이러한 구성을 통해, 차량 실내공기 또는 실외공기를 내외기전환도어(120)의 개폐 선택에 따라 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)에 의하여 선택적으로 도입하고, 이 공기를 공조케이스(249)로 송풍하여 증발기(241)를 통과하게 하고 온도조절도어(245)의 조작에 의해 히터코어(242)를 선택적으로 통과시켜 냉각 또는 가열한 후, 이 냉각 또는 가열된 공기를 공조 모드에 따른 다수의 모드도어(246)의 개폐 선택에 따라 각 분기덕트로 분기하여 차량 실내의 각 부분으로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉,난방 또는 환기하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 일부를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7의 "A" 부위를 확대 도시한 단면도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 이물질 차단부(200)를 구비한다. 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)가 결합된 송풍기 케이스(122)의 상단에 구비되며, 송풍기 케이스(122)의 상단으로부터 상부 방향으로 돌출 연장된다. 상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127) 측으로 이물질의 유입을 차단하는 기능을 한다.
즉, 송풍기 케이스(122)는 내,외기 유입구(111)(112)가 형성된 인테이크 유닛의 상부 케이스와, 상기 상부 케이스의 하부에 체결되는 스크롤 케이스를 이루는 하부 케이스가 서로 체결되어 이루어지며, 상기 이물질 차단부(200)가 형성되는 위치는 하부 케이스 중에서 블로어 모터(127)가 결합되는 바닥면 상에 상부로 돌출되게 연장 형성된다.
차량용 공조기의 송풍장치는 이물질 차단부(200)를 구비함에 따라, 차량의 카울 측으로 유입된 물 등의 이물질이 블로어 모터(127)의 내부로 침투되는 경로를 차단하여, 불가피하게 송풍장치 내부로 이물질이 유입되었다 하더라도 최종적으로 블로어 모터(127)로 이물질이 유입되는 것을 차단함으로써 유입된 물 등에 의한 블로어 모터(127)의 손상 및 부식을 방지하고, 블로어 모터(127)의 오작동 및 구속을 방지할 뿐 아니라, 고객의 불만을 해소하고 블로어 모터(127)의 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 이물질 차단부(200)는 송풍기 케이스(122)의 상단으로부터 블로어 모터(127)의 둘레를 적어도 일부 감싸도록 돌출 연장된 리브 형태로 구성된다. 즉, 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)를 감싸도록 환형으로 이루어지며, 송풍기 케이스(122)의 상단면, 즉 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 연장되고 리브 형태로 격벽을 형성하게 된다.
이러한 구성은, 블로어 모터(127)의 고속 회전으로 인해 송풍장치의 내부로 유입된 물(또는 이물질)이 블로어 모터(127)의 내부로 빨려들어가는 현상에서 매우 간단한 구성(리브 형태의 비교적 간단한 구조)으로도 물의 유입 경로상에 효과적으로 위치하여 차단 기능을 충분히 발휘할 수 있는 것이다. 이러한 리브 형태의 이물질 차단부(200)는 비용적인 측면에서 제조 원가를 상승시키지 않으며, 송풍장치 전체의 무게를 크게 늘리지 않으므로 매우 효율적이다.
바람직하게는, 상기 이물질 차단부(200)는 블로어 휠(126)과 블로어 모터(127)의 사이 공간부에 배치된다. 블로어 모터(127)는 송풍기 케이스(122)에 고정된 상태에서 회전축(1271)이 상부 방향으로 연장되고, 상기 회전축(1271)에 블로어 휠(126)이 연결된다. 블로어 휠(126)의 하단은 송풍기 케이스(122)의 상단면, 즉 바닥면으로부터 소정 거리 미세하게 이격되어 있어 자유로이 회전 가능하게 이루어진다.
블로어 모터(127)의 고속 회전 시, 상기 블로어 휠(126)의 하단면과 송풍기 케이스(122)의 바닥면과의 사이 틈을 통해 이물질이 유입된다. 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)와 블로어 휠(126)의 사이, 즉 블로어 휠(126)의 하단면과 송풍기 케이스(122)의 바닥면과의 사이 틈보다 반경 방향으로 블로어 모터(127)의 회전축(1271) 방향으로 내측에 위치하여 블로어 휠(126)의 하단면과 송풍기 케이스(122)의 바닥면과의 사이 틈을 통해 유입되는 이물질이 블로어 모터(127) 측까지 도달하지 못하게 차단하게 된다.
또한, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치의 내부를 도시한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부를 확대 도시한 평면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부의 이물질 유입 차단 과정을 도시한 것이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질 차단부의 원심력에 의한 배수 과정을 도시한 것이다.
도 9 내지 도 12를 더 참조하면, 상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 회전 방향으로 반지름이 커지는 나선형 리브 형태로 이루어진다. 따라서, 블로어 모터(127)의 회전 시 송풍장치 내에는 블로어 모터(127)의 회전 방향과 동일한 방향으로 유동력이 발생하고, 공기와 함께 이물질은 블로어 모터(127)의 회전 방향으로 유동되어 도 9에 도시된 것처럼 이물질 차단부(200)의 외벽을 타고 공조 유닛 측으로 이동하며, 블로어 모터(127)의 내측으로 유입되는 것이 효과적으로 차단된다.
아울러, 상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 둘레를 적어도 일부 감싸는 다수개의 리브(201)(202)로 구성된다. 상기 각각의 리브(201)(202)는 서로 중첩되게 구비된다. 즉, 이물질 차단부(200)는 환형으로 이루어진 다수개의 리브(201)(202)들이 서로 중첩되게 배치되어 전체적으로 하나의 원을 이루며, 블로어 모터(127)의 둘레를 완전하게 감싸게 된다.
각각의 리브(201)(202)는 서로 중첩되게 구비됨으로써, 도 12에 도시된 것처럼 매우 작은 가능성으로 이물질 차단부(200)의 내측으로 유입될 수 있는 이물질은 원심력에 의해 하나의 리브(201)와 다른 리브(202)의 틈을 통해 외부로 원활히 배출될 수 있다.
또한, 상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 회전 방향으로 전방 측 리브(202)의 후단부(2025)가 후방 측 리브(201)의 전단부(2015)보다 반경 방향으로 외측에 배치된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 리브(201)(202)들 사이에 틈을 형성하면서도 이물질 차단부(200)의 외측에 있는 이물질은 내측으로 유입되는 것이 원천 차단될 수 있다. 결국, 이물질 차단부(200)의 내측의 이물질은 블로어 모터(127)의 회전 시 원심력에 의해 원활히 외부로 배출됨과 동시에, 이물질 차단부(200)의 외측에 있는 이물질은 내측으로 유입되지 못한다.
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.
122 : 송풍기 케이스 120 : 내외기 전환도어
111 : 내기 유입구 112 : 외기 유입구
240 : 공조 유닛 249 : 공조케이스
241 : 증발기 242 : 히터코어
200 : 이물질 차단부 201,201 : 리브

Claims (6)

  1. 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(111)와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(112)가 형성된 송풍기 케이스(122)와, 상기 내기 유입구(111) 및 외기 유입구(112)의 하부에 구비되는 블로어 모터(127)와, 상기 블로어 모터(127)의 회전축(1271)에 결합되는 블로어 휠(126)을 포함하며, 공조케이스(249)의 일측에 연통되게 결합되어 상기 공조케이스(249)의 내부로 공기를 송풍하는 차량용 공조기의 송풍장치에 있어서,
    상기 블로어 모터(127)가 결합된 송풍기 케이스(122)의 상단에 상부 방향으로 돌출 연장되어 블로어 모터(127) 측으로 이물질의 유입을 차단하는 이물질 차단부(200)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 차단부(200)는 송풍기 케이스(122)의 상단으로부터 블로어 모터(127)의 둘레를 적어도 일부 감싸도록 돌출 연장된 리브 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 차단부(200)는 블로어 휠(126)과 블로어 모터(127)의 사이 공간부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 회전 방향으로 반지름이 커지는 나선형 리브 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 둘레를 적어도 일부 감싸는 다수개의 리브(201)(202)로 구성되고, 상기 각각의 리브(201)(202)는 서로 중첩되게 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 이물질 차단부(200)는 블로어 모터(127)의 회전 방향으로 전방 측 리브(202)의 후단부(2025)가 후방 측 리브(201)의 전단부(2015)보다 반경 방향으로 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
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