KR20170040816A - 차량용 송풍장치 - Google Patents

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KR20170040816A
KR20170040816A KR1020150139529A KR20150139529A KR20170040816A KR 20170040816 A KR20170040816 A KR 20170040816A KR 1020150139529 A KR1020150139529 A KR 1020150139529A KR 20150139529 A KR20150139529 A KR 20150139529A KR 20170040816 A KR20170040816 A KR 20170040816A
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김성현
김주훈
남수병
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 송풍장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 모터 냉각 공기중에 포함된 모터내 발생 이물질이 송풍팬의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단을 형성하여, 상기 차단수단을 통해 상기 이물질을 필터로 걸러내거나 차실외로 배출하도록 함으로써, 상기 이물질이 열교환기에 부착되는 것을 방지하여 열교환기의 내구성 증대 및 냉매의 리크를 방지하고, 또한 상기 이물질이 차실내로 비산되는 것도 방지하여 차실내의 쾌적성 및 공기질을 향상할 수 있는 차량용 송풍장치에 관한 것이다.

Description

차량용 송풍장치{Blower for Vehicle}
본 발명은 차량용 송풍장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 모터 냉각 공기중에 포함된 모터내 발생 이물질이 송풍팬의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단을 형성하여, 상기 차단수단을 통해 상기 이물질을 필터로 걸러내거나 차실외로 배출하도록 한 차량용 송풍장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는 차량 실내/외 공기를 도입하여 이 공기를 가열 또는 냉각하여 차량의 실내로 송풍함으로써 차량 실내를 냉방하거나 난방하는 장치로써, 도 1에 도시된 바와 같이, 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 일측에 형성되고, 상기 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내,외기 전환도어(23)가 설치되며, 내,외기를 공조케이스(40)의 입구측(43)으로 강제 송풍하기 위한 송풍팬(35)을 포함하여 이루어진 송풍장치(10)와, 상기 송풍장치(10)로부터 송풍되는 공기가 유입되는 입구측(43)과 이 공기가 토출되는 출구측(44)이 구비되며 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 증발기(41) 및 히터코어(42)가 설치된 공조케이스(40)로 구성된다.
도 2는 종래의 차량용 송풍장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도2에서 냉각유로부와 모터 내부에서의 공기유동을 나타내는 단면도로써, 도시된 바와 같이, 상기 송풍장치(10)는 내,외기가 각각 유입될 수 있도록 내기유입구(21)와 외기유입구(22)가 형성되고 상기 내,외기유입구(21)(22)를 선택적으로 개폐하도록 내,외기 전환도어(23)가 내부에 설치된 인테이크 덕트(20)와, 상기 인테이크 덕트(20)의 하부에 조립됨과 아울러 내,외기를 공조케이스(40)의 내부로 강제 송풍하도록 송풍팬(35)을 구비한 스크롤케이스(30)와, 상기 인테이크 덕트(20)와 스크롤케이스(30)의 사이에 탈착가능하게 설치되어 유입되는 공기중의 불순물을 여과하는 필터(25)와, 상기 송풍팬(35)을 구동시키도록 상기 스크롤케이스(30)의 하부에 설치되는 모터(36)로 구성되어 있다.
이때, 상기 스크롤케이스(30)가 공조케이스(40)의 입구측과 연결된다.
따라서, 외기모드시에는 상기 내,외기 전환도어(23)가 내기유입구(21)를 밀폐하고 외기유입구(22)는 개방하게 되며, 이때 상기 송풍팬(35)의 작동으로 상기 외기유입구(22)를 통해 유입된 외기는 상기 송풍팬(35)의 내측으로 유입된 후 반경방향으로 토출되고, 토출된 외기는 스크롤케이스(30)내의 스크롤방향으로 소용돌이 치면서 상기 공조케이스(40)의 내부로 송풍된다.
또한, 내기모드시에는 반대로 상기 내,외기 전환도어(23)가 내기유입구(21)를 개방하고 외기유입구(22)는 밀폐하게 되며, 이때 상기 송풍팬(35)의 작동으로 상기 내기유입구(21)를 통해 유입된 내기는 상기 송풍팬(35)의 내측으로 유입된 후 반경방향으로 토출되고, 토출된 내기는 스크롤케이스(30)내의 스크롤방향으로 소용돌이 치면서 상기 공조케이스(40)의 내부로 송풍된다.
그리고, 상기 송풍장치(10)에는, 상기 스크롤케이스(30)의 내부와 상기 모터(36)의 내부를 연결하는 냉각유로부(38)가 형성되고, 상기 모터(36)의 상단면에는 쿨링홀(39)이 형성된다.
따라서, 상기 스크롤케이스(30)의 내부를 유동하는 공기의 일부가 상기 냉각유로부(38)를 통해 모터(36)의 내부로 유입되어 모터(36)를 냉각하게 되고, 모터(36)를 냉각한 공기는 상기 모터(36) 상단면의 쿨링홀(39)을 통해 다시 스크롤케이스(30)의 내부로 리턴하게 된다.
그러나, 상기 종래의 송풍장치(10)는, 상기 모터(36)의 작동시 모터(36) 내부에서는 정류자 및 브러쉬(37) 부품과의 마찰에 의해 구리 가루 등의 미세 이물질이 발생하게 되는데, 이때 발생된 이물질은 상기 모터(36)의 냉각을 위해 모터(36) 내부를 유동하는 공기와 함께 스크롤케이스(30)내로 유입된 후 공조케이스(40)의 내부로 유동하여, 공조케이스(40)내의 증발기(41) 및 히터코어(42)과 같은 열교환기에 부착되어 부식을 일으키고 이로인해 열교환기의 내구성 저하는 물론 냉매의 리크가 발생하는 문제가 있다.
또한, 상기 공조케이스(40)의 내부로 유동한 이물질이 차실내로도 비산하여 차실내의 쾌적성 및 공기질을 저하시키는 문제도 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 모터 냉각 공기중에 포함된 모터내 발생 이물질이 송풍팬의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단을 형성하여, 상기 차단수단을 통해 상기 이물질을 필터로 걸러내거나 차실외로 배출하도록 함으로써, 상기 이물질이 열교환기에 부착되는 것을 방지하여 열교환기의 내구성 증대 및 냉매의 리크를 방지하고, 또한 상기 이물질이 차실내로 비산되는 것도 방지하여 차실내의 쾌적성 및 공기질을 향상할 수 있는 차량용 송풍장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내,외기유입구가 형성된 인테이크 덕트 및 상기 인테이크 덕트와 조립되며 내부의 송풍팬을 회전시키도록 모터가 구비된 스크롤케이스로 구성된 송풍케이스와, 상기 송풍케이스의 내부에 설치되어 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 필터와, 상기 스크롤케이스의 내부와 상기 모터의 내부를 연결하도록 구성되며 상기 스크롤케이스의 내부를 유동하는 공기를 이용하여 모터를 냉각시키는 냉각유로부를 포함하여 이루어진 차량용 송풍장치에 있어서, 상기 모터 냉각 공기중에 포함된 모터내 발생 이물질이 상기 송풍팬의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 모터 냉각 공기중에 포함된 모터내 발생 이물질이 송풍팬의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단을 형성하여, 상기 차단수단을 통해 상기 이물질을 필터로 걸러내거나 차실외로 배출하도록 함으로써, 상기 이물질이 열교환기에 부착되는 것을 방지하여 열교환기의 내구성 증대 및 냉매의 리크를 방지하고, 또한 상기 이물질이 차실내로 비산되는 것도 방지하여 차실내의 쾌적성 및 공기질을 향상할 수 있다.
도 1은 일반적인 차량용 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 종래의 차량용 송풍장치를 나타내는 단면도.
도 3은 도2에서 냉각유로부와 모터 내부에서의 공기유동을 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 송풍장치를 나타내는 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 송풍장치를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 송풍장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 송풍장치의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 송풍장치(100)는, 송풍케이스(105)와, 필터(120)와, 냉각유로부(165)와, 차단수단(170)을 포함하여 구성된다.
상기 송풍케이스(105)는, 인테이크 덕트(110)와 스크롤케이스(130)가 조립되어 이루어진다.
상기 인테이크 덕트(110)는, 상부에 내기가 유입되는 내기유입구(111) 및 외기가 유입되는 외기유입구(112)가 각각 형성되고 하부는 개방됨과 아울러 내부에는 상기 내,외기유입구(111)(112)의 개도를 조절하는 내,외기 전환도어(115)가 회전가능하게 설치된다.
그리고, 상기 스크롤케이스(130)는 스크롤부(140)와 토출부(150)로 구성되어 상기 인테이크 덕트(110)의 개방된 하부에 조립된다.
아울러, 상기 스크롤부(140)와 토출부(150)로 이루어진 스크롤케이스(130)는 상부케이스와 하부케이스로 분할되어 조립된다.
상기 스크롤부(140)는 내부에 송풍팬(160)이 회전가능하게 설치되는데, 이때 상기 스크롤부(140)는 상기 송풍팬(160)의 둘레를 따라 스크롤(Scroll) 형태로 형성된다.
따라서, 상기 송풍팬(160)으로부터 반경방향으로 송풍되는 공기가 스크롤면을 따라 소용돌이치며 상기 토출부(150)로 유동하게 된다.
한편, 상기 송풍팬(160)은 원심팬으로 이루어진다.
또한, 상기 스크롤부(140)의 상부면에는 상기 인테이크 덕트(110)내로 유입된 공기를 송풍팬(160)의 내측으로 안내하는 벨마우스(141)가 관통 형성되고, 스크롤부(140)의 하부면에는 상기 송풍팬(160)을 구동하기 위한 모터(161)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 토출부(150)는 상기 스크롤부(140)의 스크롤 형상이 끝나는 지점으로부터 접선방향으로 연장 형성되며, 토출부(150)의 끝단은 공조케이스와 연결된다.
또한, 상기 필터(120)는, 상기 송풍케이스(105)의 내부에 설치되어 상기 인테이크 덕트(110)내로 유입된 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내게 된다.
이때, 상기 필터(120)는 상기 인테이크 덕트(110)와 스크롤케이스(130)의 사이에 설치된다.
한편, 상기 내,외기 전환도어(115)는, 돔(Dome)형 도어로서 인테이크 덕트(110)의 외측에 설치되는 별도의 케이블(미도시)이나 액츄에이터(미도시) 등에 의해 구동된다.
그리고, 상기 냉각유로부(165)는, 상기 스크롤케이스(130)의 내부와 상기 모터(161)의 내부를 연결하도록 구성된다.
따라서, 상기 스크롤케이스(130)의 내부를 유동하는 공기 중 일부가 상기 냉각유로부(165)를 통해 상기 모터(161)의 내부로 유입되어 모터(161)를 냉각시키게 되는 것이다.
그리고, 상기 차단수단(170)은, 상기 모터(161) 냉각 공기중에 포함된 모터(161)내 발생 이물질이 상기 송풍팬(160)의 하류측으로 유입되는 것을 차단하게 된다.
상기 차단수단(170)은, 상기 모터(161)의 내부와 상기 송풍케이스(105)내 필터(120)의 상류측 영역을 연결하도록 구성되며, 상기 모터(161) 내부에서 발생하는 이물질을 상기 필터(120)의 상류측 영역으로 리턴시켜 필터(120)로 걸러내게 된다.
즉, 상기 모터(161)가 작동하게 되면, 모터(161) 내부에서는 정류자 및 브러쉬(162) 부품과의 마찰에 의해 구리 가루 등의 미세 이물질이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 상기 모터(161) 내부에서 발생한 이물질을 상기 차단수단(170)을 통해 필터(120)의 상류측 영역으로 리턴시킴으로써, 상기 모터(161) 내부에서 발생한 이물질을 필터(120)로 걸러내도록 한 것이다.
따라서, 상기 냉각유로부(165)를 통해 모터(161)측으로 공기를 유입시켜 모터(161)를 냉각하는 과정에서 모터(161) 내부에서 발생한 이물질을 상기 필터(120)로 리턴시켜 걸러냄으로써, 공조케이스내의 증발기 및 히터코어와 같은 열교환기에 이물질이 부착되는 것을 방지하여 열교환기의 내구성 증대 및 냉매의 리크를 방지할 수 있다.
또한, 상기 이물질이 차실내로 비산되는 것도 방지하여 차실내의 쾌적성 및 공기질을 향상할 수 있다.
상기한 차단수단(170)은, 상기 모터(161)의 내부와 상기 송풍케이스(105)내 필터(120)의 상류측 영역을 연통시키는 리턴유로부(171)를 형성하여 이루어지며, 상기 모터(161)내 발생 이물질을 상기 필터(120)로 걸러내게 된다.
즉, 상기 리턴유로부(171)의 입구는 상기 모터(161)의 내부와 연통하도록 연결되고, 출구는 상기 필터(120) 상류의 인테이크 덕트(110)와 연통하도록 연결되는 것이다.
한편, 상기 모터(161)의 일측에는 상기 냉각유로부(165)와 연결되는 유입구(166)가 형성되고, 타측에는 상기 모터(161)내 공기를 상기 차단수단(170)으로 배출하는 배출구(163)가 형성된다.
즉, 상기 냉각유로부(165)를 유동하는 공기는 상기 유입구(166)를 통해 모터(161) 내부로 유입되어 모터(161)를 냉각하게 되고, 상기 모터(161)내의 냉각 공기는 상기 배출구(163)를 통해 상기 차단수단(170)인 리턴유로부(171)로 배출되어 필터(120)의 상류측으로 리턴하게 되는 것이다.
이때, 상기 배출구(163)는, 상기 모터(161)의 내부에 구비된 브러쉬(162)와 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 모터(161) 내부의 정류자나 브러쉬(162)의 마찰에 의해 발생하는 구리 가루 등의 이물질이 인접한 위치에 있는 상기 배출구(163)로 원활하게 배출되어 리턴하게 된다.
한편, 상기 리턴유로부(171)의 입구는 상기 모터(161)의 배출구(163)와 연결되고, 출구는 상기 인테이크 덕트(110)와 연결되는데, 이때 상기 인테이크 덕트(110)에는 상기 리턴유로부(171)와 연결되는 리턴홀(113)이 형성된다.
상기 리턴유로부(171)의 횡단면 형상은 타원, 원형, 사각, 반원 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.
또한, 상기 리턴유로부(171)는, 도 5와 같이, 상기 송풍케이스(105)의 외부에 탈착 가능하게 구성할 수도 있고, 또는 도 6과 같이 상기 송풍케이스(105)의 측면 즉 내측면이나 외측면을 따라 일체로 형성할 수도 있다.
한편, 상기 리턴유로부(171)는 특정 재질이나 구조로 구성할 수 있는데, 일예로 주름관이나 호스 등으로 구성할 수 있다.
그리고, 상기 스크롤케이스(130)의 내부와 상기 모터(161)가 접하는 부위, 즉 모터(161)의 상단면은 폐쇄 구조로 형성되어 상기 냉각유로부(165)를 통해 모터(161)의 내부로 유입된 공기 전체가 상기 리턴유로부(171)로 리턴하게 된다.
즉, 종래에는 모터(161)의 냉각을 위해 모터(161) 내부로 유입된 공기를 모터(161) 상단면에 형성된 쿨링홀을 통해 스크롤케이스(130)의 내부로 리턴하였지만, 본 발명에서는 상기 쿨링홀을 형성하지 않고 상기 모터(161)의 상단면을 폐쇄 구조로 형성함으로써, 상기 냉각유로부(165)를 통해 모터(161)의 내부로 유입된 공기 전체가 상기 리턴유로부(171)로 리턴하게 되는 것이다.
이로인해 상기 모터(161)의 내부에서 발생하는 이물질이 송풍팬(160)의 하류측 스크롤케이스(130)로 유입되지 않게 된다.
그리고, 도 7은 상기 차단수단(170)의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 상기 차단수단(170)은, 상기 모터(161)의 내부와 차실외를 연통시키는 배출유로부(172)를 형성하여 이루어지며, 상기 모터(161)내 발생 이물질을 상기 배출유로부(172)를 통해 차실외로 배출하게 된다.
여기서, 상기 차실외는 차량에서 차실내를 제외한 엔진룸 또는 차량 외부를 말한다.
따라서, 상기 냉각유로부(165)를 유동하는 공기가 상기 모터(161)의 내부로 유입되어 모터(161)를 냉각하게 되고, 이때 모터(161)내 발생 이물질은 냉각 공기와 함께 상기 배출유로부(172)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 송풍장치의 작용을 설명하기로 하며, 편의상 차단수단(170)으로서 리턴유로부(171)를 형성한 경우를 일예로 설명하기로 한다.
먼저, 내기모드시에는 상기 내,외기 전환도어(115)에 의해 내기유입구(111)가 완전히 개방되고, 외기모드시에는 외기유입구(112)가 완전히 개방되게 된다
계속해서, 상기 송풍팬(160)이 작동하게 되면 상기 내기유입구(111) 또는 외기유입구(112)를 통해 공기가 흡입되고, 흡입된 공기를 필터(120)를 통과한 후 상기 송풍팬(160)의 내측으로 유입된다.
상기 송풍팬(160)으로 유입된 공기는 반경방향으로 토출되어 상기 스크롤케이스(130)의 내부를 따라 유동한 후 공조케이스로 송풍된다.
상기의 과정에서 상기 스크롤케이스(130)의 내부를 따라 유동하는 공기 중 일부는 상기 냉각유로부(165)를 통해 상기 모터(161)의 내부로 유입되어 모터(161)를 냉각하게 된다.
이후, 상기 모터(161)를 냉각한 공기와 상기 모터(161)내에서 발생한 이물질은 상기 리턴유로부(171)를 통해 상기 필터(120)의 상류측으로 유동하게 된다.
상기 필터(120)의 상류측으로 유동한 모터(161) 냉각 공기 및 이물질은 상기 필터(120)를 통과하게 되면서 이물질이 필터(120)에 걸러지게 된다. 이로인해 상기 공조케이스의 내부로는 이물질이 유입되지 않게 되는 것이다.
100: 송풍장치 105: 송풍케이스
110: 인테이크 덕트
111: 내기유입구 112: 외기유입구
115: 내,외기 전환도어
120: 필터 130: 스크롤케이스
140: 스크롤부 150: 토출부
160: 송풍팬 161: 모터
162: 브러쉬 165: 냉각유로부
170: 차단수단 171: 리턴유로부
172: 배출유로부

Claims (8)

  1. 내,외기유입구(111)(112)가 형성된 인테이크 덕트(110) 및 상기 인테이크 덕트(110)와 조립되며 내부의 송풍팬(160)을 회전시키도록 모터(161)가 구비된 스크롤케이스(130)로 구성된 송풍케이스(105)와,
    상기 송풍케이스(105)의 내부에 설치되어 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 필터(120)와,
    상기 스크롤케이스(130)의 내부와 상기 모터(161)의 내부를 연결하도록 구성되며 상기 스크롤케이스(130)의 내부를 유동하는 공기를 이용하여 모터(161)를 냉각시키는 냉각유로부(165)를 포함하여 이루어진 차량용 송풍장치에 있어서,
    상기 모터(161) 냉각 공기중에 포함된 모터(161)내 발생 이물질이 상기 송풍팬(160)의 하류측으로 유입되는 것을 차단하는 차단수단(170)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단수단(170)은,
    상기 모터(161)의 내부와 상기 송풍케이스(105)내 필터(120)의 상류측 영역을 연통시키는 리턴유로부(171)를 형성하여 이루어지며, 상기 모터(161)내 발생 이물질을 상기 필터(120)로 걸러내도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 리턴유로부(171)는, 상기 송풍케이스(105)의 측면을 따라 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 리턴유로부(171)는, 상기 송풍케이스(105)의 외부에 탈착 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스크롤케이스(130)의 내부와 상기 모터(161)가 접하는 부위는 폐쇄 구조로 형성되어 상기 냉각유로부(165)를 통해 모터(161)의 내부로 유입된 공기 전체가 상기 리턴유로부(171)로 리턴하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터(161)의 일측에는 상기 냉각유로부(165)와 연결되는 유입구(166)가 형성되고, 타측에는 상기 모터(161)내 공기를 상기 차단수단(170)으로 배출하는 배출구(163)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배출구(163)는, 상기 모터(161)의 내부에 구비된 브러쉬(162)와 인접한 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단수단(170)은,
    상기 모터(161)의 내부와 차실외를 연통시키는 배출유로부(172)를 형성하여 이루어지며, 상기 모터(161)내 발생 이물질을 상기 배출유로부(172)를 통해 차실외로 배출하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 송풍장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021153945A1 (ko) * 2020-01-30 2021-08-05 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치

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