KR20160122880A - 차량용 공조기의 송풍장치 - Google Patents

Abstract

메쉬 구조로 이루어지는 내기유입구를 통해 공기가 유입될 때 발생하는 소음을 감소시킬 수 있도록 공기 유입 구조가 개선된 차량용 공조기의 송풍장치가 게시된다. 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구를 갖는 송풍기 케이스와, 상기 송풍기 케이스의 내부에 구비되어 블로어 모터에 의해 회전되는 블로어 휠을 포함하며, 상기 송풍기 케이스의 외측에 형성되며, 상기 내기 유입구의 일부를 커버하는 커버 부재를 구비하며; 상기 커버 부재는 내기 유입구를 통한 공기의 유입 방향을 단일 방향으로 가이드 한다.

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 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 공조기(1)는 송풍장치(10) 및 공조 유닛(40)으로 구성된다. 송풍장치(10)는 송풍기 케이스(12)와, 내,외기 전환도어(15) 및 블로어(16)를 구비한다. 송풍기 케이스(12)는 상부 측에 내,외기 유입구(11)(12)가 형성되고, 내,외기 전환도어(15)는 내,외기 유입구(11)(12)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어 있다. 블로어 휠(16)은 내,외기 유입구(11)(12)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(49) 측으로 강제 송풍한다.

송풍장치(10)는 상부 양측에 내기유입구(11)와 외기유입구(12)가 형성되고, 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 선회하면서 내기유입구(11)와 외기유입구(12)를 선택적으로 개폐하는 내외기 전환도어(15)를 갖는 인테이크 유닛을 구비한다. 송풍장치(10)는 송풍기 케이스(12)의 내부에 설치되어 내기유입구(11) 또는 외기유입구(12)로부터 유입되는 축 방향 공기를 반경 방향으로 송풍하는 블로어 모터(17)와, 상기 블로어 모터(17)의 회전축에 결합되는 블로어 휠(16)을 구비한다. 또한, 공기 유동 방향으로 블로어 모터(17)의 상류 측에는 유입되는 공기를 정화하기 위한 에어 필터(18)가 설치된다.

공조 유닛(40)은 공조 케이스(49)와, 증발기(41) 및 히터코어(42)를 구비한다. 공조 케이스(49)는 송풍장치(10)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(15)의 개폐 선택에 따라 블로어(16)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.

종래의 차량용 공조기는 도 1에 도시된 것처럼 내기유입구(11)가 메쉬(Mesh) 구조로 이루어지며, 내기 모드 시 내기유입구(11)의 메쉬 구조로 바람이 유입된다. 하지만, 종래의 차량용 공조기는 메쉬 구조의 내기유입구(11)로 바람이 유입될 때 상,하,좌,우 사방에서 바람이 내기유입구(11)를 통해 송풍장치(10)의 내부로 유입됨에 따라 소음이 증가하는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 메쉬 구조로 이루어지는 내기유입구를 통해 공기가 유입될 때 발생하는 소음을 감소시킬 수 있도록 공기 유입 구조가 개선된 차량용 공조기의 송풍장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구를 갖는 송풍기 케이스와, 상기 송풍기 케이스의 내부에 구비되어 블로어 모터에 의해 회전되는 블로어 휠을 포함하며, 상기 송풍기 케이스의 외측에 형성되며, 상기 내기 유입구의 일부를 커버하는 커버 부재를 구비하며; 상기 커버 부재는 내기 유입구를 통한 공기의 유입 방향을 단일 방향으로 가이드 한다.

본 발명에 따른 차량용 공조기의 송풍장치는 커버 부재가 공기의 유입 방향을 단일 방향으로 유도하여 소음의 발생을 현저히 감소시키고, 커버 부재가 송풍기 케이스의 외부에 구비됨에 따라 공조기의 공조 성능에 주는 영향을 최소화할 수 있으며, 공조기 내부에 별도로 구비되는 소음 저감 수단과 중복 사용되는 경우 시너지 효과를 발생시킬 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조기를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래의 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 확대 도시한 단면도이고,
도 6은 도 3의 변형 예에 따른 커버 부재를 도시한 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송풍장치 및 커버 부재의 분리 사시도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조기의 송풍장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 내부를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치를 확대 도시한 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기(100)는 송풍장치(120) 및 공조 유닛으로 구성된다.

송풍장치(120)는 후술할 공조케이스(110)의 일측에 연통되게 결합되어 공조케이스(110)의 내부로 공기를 송풍하는 것으로서, 송풍기 케이스(123)와, 내외기 전환도어(125)와, 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)과, 에어 필터(128)를 구비한다.

송풍기 케이스(123)는 상부 측에 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(121) 및 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(122)가 형성되고, 내외기 전환도어(125)는 내기 유입구(121)와 외기 유입구(122)를 선택적으로 개폐하도록 설치되어 있다. 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)은 내,외기 유입구(121)(122)를 통해 유입된 내,외기를 공조케이스(110) 측으로 강제 송풍한다. 공기 유동 방향으로 블로어 모터(127)의 상류 측에는 유입되는 공기의 이물질을 여과하여 정화하기 위한 에어 필터(128)가 설치된다. 이 경우, 상기 내기 유입구(121)는 블로어 휠(126)보다 상부에 형성된다.

공조 유닛은 공조케이스(110)와, 증발기(141) 및 히터코어(242)를 구비한다. 공조케이스(110)는 송풍 장치로부터 송풍되는 공기가 유입되도록 입구 측에 공기유입구(143)가 형성되고, 출구 측에는 다수의 모드도어(146)에 의해 개폐되는 다수의 공기토출구(144)가 형성된다. 증발기(141) 및 히터코어(242)는 공조케이스(110)의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 설치된다. 증발기(141)와 히터코어(242)의 사이에는 증발기(141)를 거친 냉풍과 히터코어(242)를 거친 온풍의 혼합되는 양을 조절하여 토출 온도를 조절하기 위한 온도조절도어(145)가 설치된다.

이러한 구성을 통해, 차량 실내공기 또는 실외공기를 내외기전환도어(125)의 개폐 선택에 따라 블로어 모터(127) 및 블로어 휠(126)에 의하여 선택적으로 도입하고, 이 공기를 공조케이스(110)로 송풍하여 증발기(141)를 통과하게 하고 온도조절도어(145)의 조작에 의해 히터코어(242)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.

특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조기의 송풍장치(120)는 커버 부재(200)를 구비한다. 커버 부재(200)는 송풍기 케이스(123)의 외측에 형성되며, 내기 유입구(121)의 일부를 커버한다. 이러한 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)를 통한 공기의 유입 방향을 단일 방향으로 가이드 하는 기능을 한다.

즉, 내기 유입구(121)는 이물질을 여과하기 위해 메쉬(Mesh)구조로 이루어지며, 내기 모드 시 상,하,좌,우 사방을 통해 공기가 내기 유입구(121)를 통해 송풍기 케이스(123)의 내부로 유입된다. 이와 같이 사방에서 공기가 유입되는 구조로 인해 소음이 발생하는데, 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)의 일부를 커버하여 공기 유입 방향을 일 방향으로만 유도함으로써 소음 문제를 해결할 수 있다.

바람직하게는, 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)를 통한 공기의 유입 방향을 하부에서 상부 방향으로 유도한다. 내기 유입구(121) 및 외기 유입구(122)는 송풍기 케이스(123)의 상부에 형성되며, 블로어 휠(126)은 내기 유입구(121)보다 하부에 배치되어, 공기는 내기 유입구(121)를 통해 사방에서 유입된 후 블로어 휠(126)의 회전에 의한 흡입력으로 하부 방향으로 힘차게 빨려 들어가게 된다.

이와 같이 공기의 유입 과정에서, 블로어 휠(126)에 의한 럼블 소음(Rumble Noise)와 오버-올 소음(Over-all Noise)이 발생하게 된다. 커버 부재(200)는 내기 유입구를 통한 공기의 유입 방향을 하부에서 상부 방향으로 가이드 함으로써, 공기가 내기 유입구의 상부, 정면, 좌측 및 우측 방향으로는 차단되어 유입되지 못하고 내기 유입구의 하부를 통해서만 유입이 이루어진다.

이 경우, 공기의 유동은 먼저 하부에서 상부로 이동된 후 내기 유입구로 유입되고, 이후에 블로어 휠의 흡입력에 의해 다시 하부로 유동된다. 결국, 커버 부재는 공기의 유동 방향을 단순화시켜 소음의 발생을 현저히 감소시킨다. 또한, 커버 부재가 송풍기 케이스의 외부에 구비됨에 따라, 공조기의 공조 성능에 주는 영향을 최소화할 수 있으며, 공조기 내부에 별도로 구비되는 소음 저감 수단과 중복 사용되는 경우 시너지 효과를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)의 상부와 좌측 및 우측을 모두 커버하고, 하부가 개구된 형상으로 이루어진다. 커버 부재(200)의 가로 및 세로 길이는 내기 유입구(121)의 전체 가로 및 세로 길이에 대응되며 송풍기 케이스(123)의 가로 및 세로 길이를 넘지 않는 범위 내에서 형성된다.

이러한 구조를 통해, 커버 부재(200)는 공기의 유입 방향을 하부에서 상부로 향하도록 일 방향으로 유도하기 충분하고, 이와 동시에 내기 유입구를 통한 공기의 유입 풍량을 저하하지 않도록 이루어진다.

한편, 도 6은 도 3의 변형 예에 따른 커버 부재를 도시한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 커버 부재(200')에는 차량의 에어백 센서를 수용하는 수용홈(210)이 형성된다. 상기 커버 부재(200')에 수용홈(210)이 형성됨에 따라, 차량에 장착되는 에어백 센서를 수용함으로써 다양한 차량 패키지에 맞는 적절한 설계 변경이 가능하다.

커버 부재(200)는 송풍기 케이스(123)와 함께 사출되어 일체로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 도 6에 도시된 것처럼, 커버 부재(200')는 체결부(220)를 구비하여, 송풍기 케이스(123)에 대해 탈착 가능하게 결합된다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송풍장치 및 커버 부재의 분리 사시도이다. 더욱 상세하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 커버 부재(200)는 송풍기 케이스(123)에 결합되는 후크부(230)와, 커버 부재(200)와 송풍기 케이스(123) 간을 볼트(250)로 체결시키는 체결공(221)이 형성된 체결부(220)를 구비한다. 후크부(230)는 커버 부재(200)의 상부에 고리 형상으로 형성되어 송풍기 케이스(123)의 일면에 걸 수 있도록 구성된다. 체결부(220)는 커버 부재(200)의 측면에 형성되어 볼트(250)가 체결부(220)의 체결공(221)을 관통하여 송풍기 케이스(123)에 나사 체결된다.

이러한 구성을 통해, 차량의 패키지, 차량의 다양한 조건 및 오너 등 다양한 환경에 따라 옵션으로 채택할 수 있으며 다양한 소음 발생 환경에서 적절히 그 형상 및 사이즈를 변경하여 적용할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 구성을 통해 실질적으로 소음 감소 효과를 실험을 통해 확인할 수 있었다.

즉, Model-S 모터의 12.5V의 전압에서, 베이스인 경우 62.8dB(A), 필터 추가한 경우 60.1dB(A), 필터와 커버 부재를 추가한 경우 58.4dB(A)로 소음이 측정되었다. 결국, 커버 부재를 추가한 경우, 베이스 대비 4.4dB(A), 필터만 추가한 경우 대비 1.7dB(A)의 소음 감소 효과를 확인할 수 있었다.

또한, Power Up 모터의 12.5V 전압에서, 베이스인 경우 64.4dB(A), 필터 추가인 경우 61.6dB(A), 필터와 커버 부재를 추가한 경우 59.9dB(A)로 소음이 측정되었다. 결국, 커버 부재를 추가한 경우, 베이스 대비 4.5dB(A), 필터만 추가한 경우 대비 1.7dB(A)의 소음 감소 효과를 확인할 수 있었다.

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
110 : 공조케이스 120 : 송풍 장치
121 : 내기 유입구 122 : 외기 유입구
123 : 송풍기 케이스 125 : 내외기 전환도어
126 : 블로어 휠 127 : 블로어 모터
128 : 에어 필터
141 : 증발기 242 : 히터코어
143 : 공기유입구 144 : 공기토출구
145 : 온도조절도어 146 : 모드도어
200 : 커버 부재 210 : 수용홈
220 : 체결부

Claims (6)

1. 내기를 유입시키기 위한 내기 유입구(121)와 외기를 유입시키기 위한 외기 유입구(122)를 갖는 송풍기 케이스(123)와, 상기 송풍기 케이스(123)의 내부에 구비되어 블로어 모터(127)에 의해 회전되는 블로어 휠(126)을 포함하는 차량용 공조기의 송풍장치에 있어서,
   상기 송풍기 케이스(123)의 외측에 형성되며, 상기 내기 유입구(121)의 일부를 커버하는 커버 부재(200)를 구비하며;
   상기 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)를 통한 공기의 유입 방향을 가이드 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 내기 유입구(121)는 블로어 휠(126)보다 상부에 형성되고,
   상기 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)를 통한 공기의 유입 방향을 하부에서 상부 방향으로 유도하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 커버 부재(200)는 내기 유입구(121)의 상부와 좌측 및 우측을 모두 커버하고 하부가 개구된 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 커버 부재(200)는 송풍기 케이스(123)에 대해 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 커버 부재(200)에는 차량의 에어백 센서를 수용하는 수용홈(210)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 커버 부재(200)는 송풍기 케이스(123)에 결합되는 후크부(230)와, 커버 부재(200)와 송풍기 케이스(123) 간을 볼트(250)로 체결시키는 체결공(221)이 형성된 체결부(220)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조기의 송풍장치.

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