KR20210055886A - 차량용 공조장치의 블로어 유닛 - Google Patents

Abstract

상측 유입구와 하측 유입구로 공기를 흡입하는 2층류 구조에 있어서 상측 유입구와 하측 유입구로 균일하게 공기가 유입될 수 있도록 유도하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛이 개시된다. 차량용 공조장치의 블로어 유닛은 2층류 구조로서, 내기유입구와 외기유입구를 갖고 상측 유로와 하측 유로가 구획 형성된 케이스; 상기 내기유입구와 외기유입구를 개폐하는 도어; 상기 내기유입구 또는 외기유입구로 유입된 공기를 상측 유로 또는 하측 유로로 흡입시키는 블로어 휠 및 블로어 모터를 포함하며, 상기 상측 유로로 이동하는 공기의 일부를 상기 하측 유로로 안내하는 안내수단을 구비한다.

Description

차량용 공조장치의 블로어 유닛{BLOWER UNIT OF AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치의 블로어 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방시 디포깅 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 한 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 내기 또는 외기를 도입하여 송풍하는 블로어 유닛과, 블로어 유닛으로부터 송풍된 공기를 공조하여 차량 실내로 토출하는 공조 유닛으로 이루어진다.

특히, 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 2층류(2 Layer) 공조장치가 개발되었다. 겨울철 난방 주행시 창문에 서리는 성에를 제거하기 위해서는 저습한 차가운 외기가 효과적이지만, 실내온도가 낮아지는 결과가 초래된다.

2층류 공조장치는 난방시 디포깅을 위해 차량 상부에는 외기를 공급하고 하부에는 내기를 순환시키는 내외기 2층 공기 유동을 실현함으로써, 상부로 공급되는 신선하고 저습한 외기를 이용하여 성에를 효과적으로 제거하는 동시에 탑승자에게 신선한 외부 공기를 제공하고, 따뜻한 내기를 하부로 공급하여 높은 난방 성능을 유지하도록 한다.

도 1은 종래의 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 2층류 차량용 공조장치는 공조 유닛(1)과 블로어 유닛(7)으로 이루어진다.

공조 유닛(1)은 공조케이스(10)를 구비한다. 공조케이스(10)의 내부에 일정 형태의 공기통로가 형성되고, 공기통로는 분리벽(40)에 의해 구획된 상측 유로(14b) 및 하측 유로(14a)로 구성되며, 출구 측에는 다수의 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 디프로스트벤트(16), 페이스벤트(17), 플로어벤트(18) 및 콘솔벤트(19)로 이루어진다.

공조케이스(10)의 입구 측에는 블로어 유닛(7)이 구비되며, 공조케이스(10)의 내부에는 증발기(2)와 히터코어(3)가 일정 간격을 두고 설치된다. 히터코어(3)의 하류에는 전열히터(4)가 더 구비될 수 있다. 내기유입구로 유입된 내기는 하측 유로(14a)로, 외기유입구로 유입된 외기는 상측 유로(14b)로 유동한다.

상측 유로(14b)에는 히터코어(3)를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제1 템프도어(11)가 구비되며, 하측 유로(14a)에는 히터코어(3)를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제2 템프도어(12)가 구비된다. 공기토출구에는 디프로스트벤트(16)의 개도를 조절하는 디프로스트도어(21)와 페이스벤트(17)의 개도를 조절하는 페이스도어(22)가 구비된다.

블로어 유닛(7)은 블로어 케이스와, 블로어 휠 및 블로어 모터(76)를 포함한다.

블로어 케이스는 인테이크 케이스(82) 및 그 하부에 결합된 스크롤 케이스(70)로 구성된다. 인테이크 케이스(82)에는 내기를 유입하는 내기유입구(72)와 외기를 유입하는 외기유입구(71)가 형성된다. 내기유입구(72) 및 외기유입구(71)는 인테이크 케이스(82)의 상부 측에 형성된다. 내기 도어(74)는 내기유입구(72)의 개도를 조절하며, 외기 도어(73)는 외기유입구(71)의 개도를 조절한다.

블로어 휠 및 블로어 모터(76)는 스크롤 케이스(70)에 구비되며, 내기유입구(72) 및 외기유입구(71)를 통해 유입된 공기를 차량 실내로 송풍시킨다. 스크롤 케이스(70)의 공기유로는 분리벽에 의해 외기가 유동하는 제1 공기유로(79)와 내기가 유동하는 제2 공기유로(80)로 분할된다. 블로어 휠은 제1 공기유로(79)에 구비되는 제1 블로어 휠(77)과 제2 공기유로(80)에 구비되는 제2 블로어 휠(78)로 이루어진다.

외기유입구(71)로 유입된 외기는 제1 유입구(86)를 통해 제1 공기유로(79)로 유동하며 전술한 공조케이스(10)의 상측 유로(14b)로 송풍된다. 아울러, 내기유입구(72)로 유입된 내기는 제2 유입구(85)를 통해 제2 공기유로(80)로 유동하며 전술한 공조케이스(10)의 하측 유로(14a)로 송풍된다. 도 1에서 실선은 외기의 유동 경로를 도시한 것이고, 점선은 내기의 유동 경로를 도시한 것이다.

도 2는 종래의 2층류 블로어 유닛을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 2층류 블로어 유닛은 상측 유입구와 하측 유입구로 공기를 흡입하는 구조이다. 외기유입구(71)와 블로어 모터(76)의 센터와의 거리가 가까울수록, 외기유입구의 폭방향 센터연장선(C2)과 블로어 모터의 센터 연장선(C1) 간의 각도(a)는 커지게 된다.

이와 같이, 외기유입구(71)와 블로어 모터(76)의 센터와의 거리가 가깝고 외기유입구의 센터 연장선(C2)과 블로어 모터의 센터 연장선(C1) 간의 각도(a)가 일정치(예를 들어 120°) 이상인 경우, 외기유입구(71)로 유입되는 외기의 흐름이 상측 유입구로 집중되고 하측 유입구로의 흡입 효율이 급격히 저하되어 토출량이 불안정하고 노이즈가 발생하는 문제가 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상측 유입구와 하측 유입구로 공기를 흡입하는 2층류 구조에 있어서 상측 유입구와 하측 유입구로 균일하게 공기가 유입될 수 있도록 유도하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 블로어 유닛은 2층류 구조로서, 내기유입구와 외기유입구를 갖고 상측 유로와 하측 유로가 구획 형성된 케이스; 상기 내기유입구와 외기유입구를 개폐하는 도어; 상기 내기유입구 또는 외기유입구로 유입된 공기를 상측 유로 또는 하측 유로로 흡입시키는 블로어 휠 및 블로어 모터를 포함하며, 상기 상측 유로로 이동하는 공기의 일부를 상기 하측 유로로 안내하는 안내수단을 구비한다.

상기에서, 내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 상기 안내수단은 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리되도록 형성된다.

상기에서, 안내수단은 도어에 구비되어 도어의 회전시 함께 회전된다.

상기에서, 도어는 복수개 구비되며, 상기 안내수단은 외기유입구에 가까운 도어에 형성된다.

상기에서, 안내수단은 외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기를 하측 유로로 안내한다.

상기에서, 케이스에는, 상측 유로로 공기가 이동하도록 블로어 휠의 상측으로 공기를 흡입하기 위한 상측 흡입구와, 하측 유로로 공기가 이동하도록 블로어 휠의 하측으로 공기를 흡입하기 위한 하측 흡입구가 형성되며, 상기 하측 흡입구로 흡입되는 공기는 블로어 휠의 측방향에 형성되는 우회 유로를 통해 이동하고, 외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기는 안내수단의 상면을 타고 상기 우회 유로로 안내되어 하측 유로로 이동된다.

상기에서, 안내수단은 내기모드 시 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 이동된다.

상기에서, 안내수단은 도어에 일체로 형성된다.

상기에서, 안내수단은 외기모드 시 외기유입구와 내기유입구 사이에 위치하도록 횡방향으로 연장 형성되되, 상기 안내수단은 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1)의 중앙까지 연장된다.

상기에서, 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1) 간의 거리는 70㎜ 내지 90㎜로 이루어지고, 외기유입구의 폭방향 센터연장선(C2)과 블로어 모터의 센터 연장선(C1) 간의 각도(a)는 110° 내지 130°로 이루어진다.

상기에서, 내기유입구는 외기유입구와 이웃하게 형성되는 제1 내기유입구와, 상기 제1 내기유입구와 이웃하게 형성되는 제2 내기유입구로 이루어지고, 상기 도어는 상기 외기유입구와 제1 내기유입구 사이에서 회전 구동되어 외기유입구와 제1 내기유입구의 개도를 조절하는 제1 도어와, 상기 제2 내기유입구에서 회전 구동되어 제2 내기유입구의 개도를 조절하는 제2 도어로 이루어진다.

상기에서, 제1 도어는 돔(Dome) 도어로 이루어지며, 상기 안내수단은 제1 도어의 돔부 내측에 일체로 형성된다.

상기에서, 제1 도어는 돔부와 회전축을 연결하는 측면부를 구비하며, 상기 안내수단은 판 형상으로 이루어져 제1 도어의 축방향 양 측면부를 연결하도록 형성된다.

상기에서, 안내수단은 제1 도어의 돔부와 나란하게 연장 형성되어, 외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기를 상측 유로와 하측 유로로 분할되도록 2등분 안내하며, 내기모드 시 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어난다.

상기에서, 제2 도어는 돔(Dome) 도어로 이루어지고, 내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 상기 제1 도어는 제1 내기유입구를 폐쇄하고, 상기 제2 도어는 제2 내기유입구를 개방하며, 제2 도어의 돔부와 안내수단이 함께 외기유입구로 유입되는 외기가 하측 유로로 이동하는 것을 차단하여, 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리시킨다.

상기에서, 케이스에 격벽부재가 구비되고, 상기 제1 도어가 외기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시 상기 안내수단의 단부는 격벽부재에 접촉 또는 인접된다.

상기에서, 제2 도어가 제2 내기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시, 상기 제2 도어는 격벽부재에 밀착된다.

상기에서, 격벽부재는 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 형성되며, 제2 도어가 제2 내기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시, 제2 도어의 돔부도 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어난다.

본 발명의 다른 양상에 따른 차량용 공조장치의 블로어 유닛은 2층류 구조로서, 내기유입구와 외기유입구를 갖고 상측 유로와 하측 유로가 구획 형성된 케이스; 상기 내기유입구와 외기유입구를 개폐하는 도어; 상기 내기유입구 또는 외기유입구로 유입된 공기를 상측 유로 또는 하측 유로로 흡입시키는 블로어 휠 및 블로어 모터를 포함하며, 내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리되도록 형성되는 안내수단을 구비한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 블로어 유닛은 외기 유입구에서 유입되는 외기의 흡입량을 균일하게 만들도록 외기를 하측 유로로 일부 안내함으로써, 상측 유로와 하측 유로의 풍량을 균일하게 할 수 있다. 아울러, 내기모드 시 내기의 풍량 저하를 방지하고 외기모드 시 외기의 풍량 저하를 방지하며, 2층류모드 시 내기는 하측 유로로 원활히 안내하고 외기를 상측 유로로 원활히 안내하여 공조 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 2층류 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 2층류 블로어 유닛을 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛을 도시한 단면도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 도어 및 안내수단을 도시한 사시도이고,
도 5는 도 4의 측단면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 안내수단의 수치 최적화를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 2층류모드를 도시한 것이며,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 외기모드를 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 내기모드를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치는 내기와 외기를 분리하여 송풍하도록 이루어져, 난방시 디포깅(Defogging) 성능을 확보하면서 높은 난방 성능을 유지할 수 있는 2층류(2 Layer) 구조로 구성된다. 차량용 공조장치는 내기 또는 외기를 도입하여 송풍하는 블로어 유닛과, 블로어 유닛으로부터 송풍된 공기를 공조하여 차량 실내로 토출하는 공조 유닛으로 이루어진다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 공조 유닛은 공조케이스를 구비한다. 공조케이스의 내부에 일정 형태의 공기 유로가 형성되고, 공기 유로의 입구 측에는 공기유입구가 형성되며, 출구 측에는 다수의 공기토출구가 형성된다. 공기토출구는 디프로스트벤트, 페이스벤트, 플로어벤트 및 콘솔벤트로 이루어진다.

공조케이스의 내부에는 디프로스트벤트의 개도를 조절하는 디프로스트도어와, 페이스벤트의 개도를 조절하는 페이스도어와, 플로어벤트의 개도를 조절하는 플로어도어와, 콘솔벤트의 개도를 조절하는 콘솔도어가 구비된다.

공조케이스의 입구 측에는 블로어 유닛이 구비되며, 공조케이스의 내부에는 열교환기가 설치된다. 열교환기는 이를 통과하는 공기와 열교환 하며, 공조케이스의 공기 유로에 순차로 배치되는 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기로 구성된다. 냉각용 열교환기는 증발기로 이루어지며, 가열용 열교환기는 히터코어로 이루어진다. 증발기와 히터코어는 일정 간격을 두고 공기 유동 방향으로 순차로 설치된다.

공조케이스의 공기 유로는 분리벽에 의해 상측 유로와 하측 유로로 구획된다. 내기유입구로 유입된 내기는 하측 유로로 유동하며, 외기유입구로 유입된 외기는 상측 유로로 유동한다. 분리벽은 증발기의 상류와, 증발기와 히터코어의 사이와, 히터코어의 하류에 연장 형성된다.

상측 유로에는 히터코어를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제1 템프도어가 구비되며, 하측 유로에는 히터코어를 통과하는 공기와 바이패스하는 공기의 양을 조절하는 제2 템프도어가 구비된다.

상측 유로는 상측 냉풍유로와 상측 온풍유로로 이루어지고, 하측 유로는 하측 온풍유로와 하측 냉풍유로로 이루어진다. 상측 냉풍유로, 상측 온풍유로, 하측 온풍유로 및 하측 냉풍유로는 상부에서부터 순차로 형성된다. 상측 유로와 하측 유로는 연통 가능하게 구성된다.

플로어도어는 히터코어의 후면에 마주보게 위치한다. 플로어도어는 시계 방향으로 최대 회전시 히터코어의 후단에 위치한 분리벽에 닿는다. 플로어도어가 시계 방향으로 최대 회전된 경우, 플로어도어는 히터코어의 후단에 위치한 분리벽에 닿아 상측 유로와 하측 유로를 구획하는 기능을 수행한다. 이와 반대로, 플로어도어가 반 시계 방향으로 최대 회전되면 플로어벤트는 폐쇄되며, 상측 유로와 하측 유로가 서로 연통된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 도어 및 안내수단을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 안내수단의 수치 최적화를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛(200)은 케이스(282)와, 블로어 휠(277,278) 및 블로어 모터(276)를 포함한다.

케이스(282)는 내기 또는 외기를 유입하기 위한 인테이크 케이스 및 그 하부에 결합된 스크롤 케이스로 구성된다. 케이스(282)에는 내기를 유입하는 내기유입구(272,273)와 외기를 유입하는 외기유입구(271)가 형성된다. 내기유입구(272,273) 및 외기유입구(271)는 케이스(282)의 상부 측에 형성된다.

블로어 휠(277,278) 및 블로어 모터(276)는 케이스(282)에 구비되며, 내기유입구(272,273) 또는 외기유입구(271)를 통해 유입된 공기를 차량 실내로 송풍시킨다. 케이스(282)의 공기 유로는 분리벽에 의해 상측 유로(279)와 하측 유로(280)로 구획 형성된다.

블로어 휠(277,278) 및 블로어 모터(276)는 내기유입구(272,273) 또는 외기유입구(271)로 유입된 공기를 상측 유로(279) 또는 하측 유로(280)로 흡입시킨다. 블로어 휠(277,278)은 상측 유로(279)에 구비되는 제1 블로어 휠(277)과 하측 유로(280)에 구비되는 제2 블로어 휠(278)로 이루어진다.

상세하게는, 케이스(282)에 상측 흡입구(286)와 하측 흡입구(287)가 형성된다. 상측 흡입구(286) 및 하측 흡입구(287)는 스크롤케이스에 형성되는 것으로서, 상측 흡입구(286)는 제1 블로어 휠(277)의 상단과 마주하는 스크롤케이스의 상부에 형성되고 하측 흡입구(287)는 제2 블로어 휠(278)의 하단과 마주하는 스크롤케이스의 하부에 형성된다.

상측 흡입구(286)는 상측 유로(279)로 공기가 이동하도록, 블로어 휠(277)의 상측으로 공기를 흡입하기 위한 것이다. 아울러, 하측 흡입구(287)는 하측 유로(280)로 공기가 이동하도록, 블로어 휠(278)의 하측으로 공기를 흡입하기 위한 것이다. 하측 흡입구(287)로 흡입되는 공기는 블로어 휠(277,278)의 측(Side)방향에 형성되는 우회 유로(285)를 통해 이동한다. 외기모드 시, 외기유입구(271)로 유입되는 외기는 안내수단(310)의 상면을 타고 우회 유로(285)로 안내되어 하측 유로(280)로 이동하게 된다.

즉, 2층류모드 시 외기유입구(271)로 유입되는 외기는 하부로 이동하여 상측 흡입구(286)를 통해 흡입되어 상측 유로(279)로 이동하며, 블로어 유닛(200)의 상측 유로(279)와 연통된 공조 유닛(100)의 상측 유로(410)로 이동한다. 아울러, 내기유입구(273)로 유입되는 내기는 하부로 이동하여 우회 유로(285)를 통해 하부로 이동한 후 일정 구간 수평 이동한 후 다시 상승하여 하측 흡입구(287)를 통해 흡입되어 하측 유로(280)로 이동하며, 블로어 유닛(200)의 하측 유로(280)와 연통된 공조 유닛(100)의 하측 유로(420)로 이동한다.

내기유입구(272,273)는 제1 내기유입구(272) 및 제2 내기유입구(273)로 이루어진다. 제1 내기유입구(272)는 외기유입구(271)와 이웃하게 형성되며, 제2 내기유입구(273)는 제1 내기유입구(272)와 이웃하게 형성된다. 즉, 차량 전후 방향으로, 외기유입구(271), 제1 내기유입구(272) 및 제2 내기유입구(273)이 전방에서 후방으로 순서대로 형성된다. 또한, 외기유입구(271)는 상부 방향으로 수직으로 연장 형성된다.

블로어 유닛(200)은 내기유입구(272,273)와 외기유입구(271)를 개폐하는 도어(300,274)를 구비한다. 도어(300,274)는 제1 도어(300) 및 제2 도어(274)로 이루어진다. 제1 도어(300)는 외기유입구(271)와 제1 내기유입구(272) 사이에서 회전 구동되어, 외기유입구(271)와 제1 내기유입구(272)의 개도를 조절한다. 제2 도어(274)는 제2 내기유입구(273)에서 회전 구동되어, 제2 내기유입구(273)의 개도를 조절한다.

블로어 유닛(200)은 안내수단(310)을 구비한다. 안내수단(310)은 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어져, 상측 유로(279)로 이동하는 공기의 일부를 하측 유로(280)로 안내한다. 아울러, 2층류모드와 같이 내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 안내수단(310)은 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리되도록 형성된다.

이러한 구성을 통해, 외기 유입구(271)에서 유입되는 외기의 흡입량을 균일하게 만들도록 외기를 하측 유로(280)로 일부 안내함으로써, 상측 유로(279)와 하측 유로(280)의 풍량을 균일하게 할 수 있다. 아울러, 내기모드 시 내기의 풍량 저하를 방지하고 외기모드 시 외기의 풍량 저하를 방지하며, 2층류모드 시 내기는 하측 유로(280)로 원활히 안내하고 외기를 상측 유로(279)로 원활히 안내하여 공조 성능을 향상시킬 수 있다.

블로어 휠(277,278)과 안내수단(310)의 사이에는 에어필터(225)가 구비된다. 에어필터(225)는 이를 통과하는 공기의 불순물을 여과한다. 에어필터(225)에는 분리벽(226)이 형성되어, 외기유입구를 통한 유로와 내기유입구를 통한 유로를 구획하는 것이 바람직하다.

안내수단(310)은 도어에 구비되어, 도어의 회전시 함께 회전된다. 상세하게는, 도어는 복수개 구비되며, 안내수단(310)은 외기유입구(271)에 가까운 도어에 형성된다. 아울러, 안내수단(310)은 도어에 일체로 형성된다. 즉, 안내수단(310)은 제1 도어(300)에 일체로 형성된다.

안내수단(310)이 제1 도어(300)에 구비되어 함께 회전됨에 따라, 외기모드 시 안내수단(310)이 외기 유입 경로에 위치하며, 내기모드 시 안내수단(310)은 내기유입구(272)로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 이동된다. 따라서, 외기모드 시 외기유입구(271)로 유입되는 외기는 안내수단(310)에 의해 일부가 하측 유로(280)로 안내되어 풍량 균일에 기여하며, 내기모드 시 내기 유입에 저항을 주지 않아 풍량 저하를 막는다.

제1 도어(300)는 돔(Dome) 도어로 이루어진다. 즉, 제1 도어(300)는 케이스(282)에 회전 가능하게 연결되는 회전축(330)과, 돔부(320)와, 돔부(320)와 회전축(330)을 연결하는 측면부(350)를 구비한다. 안내수단(310)은 제1 도어(300)의 돔부(320) 내측에 일체로 형성된다. 안내수단(310)이 제1 도어(300)에 일체로 형성되어 도어의 사출 성형시 안내수단을 함께 형성 가능하여 별도의 조립공정수를 줄여 제조 단가의 상승을 막는다.

또한, 안내수단(310)은 제1 도어(300)의 축방향 양 측면부(350)를 연결하도록 형성된다. 아울러, 안내수단(310)은 제1 도어(300)의 돔부(320)와 나란하게 연장 형성된다. 외기모드 시 안내수단(310)은 외기유입구(271)로 유입되는 외기를 상측 유로(279)와 하측 유로(280)로 분할되도록 2등분 안내한다. 아울러, 내기모드 시 안내수단(310)은 제1 내기유입구(272)로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나게 되어 풍량의 저하를 방지한다.

상세하게는, 안내수단(310)은 외기모드 시 외기유입구(271)로 유입되는 외기를 하측 유로로 안내한다. 즉, 안내수단(310)은 외기모드 시 외기유입구(271)와 내기유입구(272,273) 사이에 위치하도록 횡방향으로 연장 형성된다.

더욱 상세하게는, 안내수단(310)은 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1)의 중앙까지 연장된다. 즉, 안내수단(310)은 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1)의 거리(d)는 블로어 모터의 센터연장선(C1)와 안내수단(310)의 단부의 절반의 거리(d/2)로 형성된다.

이 경우, 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1) 간의 거리는 70㎜ 내지 90㎜로 이루어지며, 바람직하게는, 80㎜로 이루어진다. 아울러, 외기유입구의 폭방향 센터연장선(C2)과 블로어 모터의 센터 연장선(C1) 간의 각도(a)는 110° 내지 130°로 이루어지며, 바람직하게는 120°로 이루어진다.

또한, 안내수단(310)의 각도(b)는 외기유입구(271)의 각도(a)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 통해, 외기유입구(271)가 거의 수직에 가깝게 큰 각도로 연장 형성되는 경우, 유입 공기가 상측 흡입구(286)로만 집중되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 비교적 외기유입구(271)와 블로어 모터(276)의 차량 전후 방향 거리가 가까워 외기유입구가 상부 방향으로 급격하게 꺾이는 구조를 갖는 경우, 공기의 유동이 상측 흡입구(286)로 몰리게 되어 하측 흡입구(287)의 공기 흡입효율이 감소하게 되며 전체적인 블로어 유닛의 효율이 떨어지고 불균일한 유동에 따라 노이즈가 증가한다.

이를 해결하기 위해, 안내수단(310)은 제1 도어(300)에 일체로 구비되어, 외기 흡입시에만 상측 흡입구(286)와 하측 흡입구(287)로 균일하게 공기가 유동하도록 안내한다. 전술한 것처럼, 안내수단(310)이 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1)의 중앙까지 연장됨에 따라, 외기모드 시 외기유입구(271)로 유입되는 공기가 상측 흡입구(286)와 하측 흡입구(287)로 균일하게 유동하는 효과가 최적화된다.

제2 도어(274)는 돔(Dome) 도어로 이루어진다. 2층류모드와 같이 내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 제1 도어(300)는 제1 내기유입구(272)를 완전히 폐쇄하고, 제2 도어(274)는 제2 내기유입구(273)를 완전히 개방한다. 제2 도어(274)의 돔부와 안내수단(310)은 함께 외기유입구(271)로 유입되는 외기가 하측 유로(280)로 이동하는 것을 차단하여, 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리시킨다.

아울러, 케이스(282)의 내부에는 격벽부재(285)가 구비된다. 격벽부재(285)는 대략 수평 방향으로 연장 형성되며, 제1 도어(300)가 외기유입구(271)를 완전히 개방할 때 안내수단(310)과 나란하게 형성된다. 제1 도어(300)가 외기유입구(271)를 완전히 개방하도록 회전 시, 안내수단(310)의 단부는 격벽부재(275)에 접촉 또는 인접된다.

또한, 제2 도어(274)가 제2 내기유입구(273)를 완전히 개방하도록 회전 시, 제2 도어(274)는 격벽부재(275)에 밀착된다. 격벽부재(275)는 제1 내기유입구(272)로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 형성된다. 제2 도어(274)가 제2 내기유입구(273)를 완전히 개방하도록 회전 시, 제2 도어(274)의 돔부도 제1 내기유입구(272)로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어난다. 따라서, 내기모드 시 내기의 저항으로 작용하지 않아 풍량의 저하를 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 2층류모드를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 2층류모드 시, 제1 도어(300)는 시계 방향으로 회전되어, 외기유입구(271)를 개방하고 제1 내기유입구(272)를 폐쇄한다. 제2 도어(274)는 반 시계 방향으로 회전되어, 제2 내기유입구(273)를 개방한다. 제2 도어(274)는 격벽부재(275)에 밀착되며, 안내수단(310)과 제2 도어(274)가 격벽 역할을 하여 외기유입구(271)로 유입되는 외기와 제2 내기유입구(273)로 유입되는 내기가 분리되어 유동하도록 한다.

외기유입구(271)로 유입되는 외기는 하부로 이동하여 상측 흡입구(286)를 통해 흡입되어 상측 유로(279)로 유동한다. 제2 내기유입구(273)로 유입되는 내기는 하부로 이동하여 우회 유로(285)를 지나 이동한 후 하측 흡입구(287)를 통해 흡입되어 하측 유로(280)로 유동한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 외기모드를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 외기모드 시, 제1 도어(300)는 시계 방향으로 회전되어, 외기유입구(271)를 개방하고 제1 내기유입구(272)를 폐쇄한다. 제2 도어(274)는 시계 방향으로 회전되어, 제2 내기유입구(273)를 폐쇄한다.

외기유입구(271)로 유입되는 외기 중 일부는 하부로 이동하여 상측 흡입구(286)를 통해 흡입되어 상측 유로(279)로 유동한다. 외기유입구(271)로 유입되는 외기 중 다른 일부는 안내부재(310)을 상면을 타고 안내되어 우회 유로(285)를 지나 이동한 후 하측 흡입구(287)를 통해 흡입되어 하측 유로(280)로 유동한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2층류 차량용 공조장치의 블로어 유닛의 내기모드를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 내기모드 시, 제1 도어(300)는 반 시계 방향으로 회전되어, 외기유입구(271)를 폐쇄하고 제1 내기유입구(272)를 개방한다. 제2 도어(274)는 반 시계 방향으로 회전되어, 제2 내기유입구(273)를 개방한다.

제1 내기유입구(272)로 유입되는 내기는 하부로 이동하여 상측 흡입구(286)를 통해 흡입되어 상측 유로(279)로 유동한다. 제2 내기유입구(273)로 유입되는 내기는 하부로 이동하여 우회 유로(285)를 지나 이동한 후 하측 흡입구(287)를 통해 흡입되어 하측 유로(280)로 유동한다.

지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 블로어 유닛은 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: 공조 유닛
102: 증발기 103: 히터코어
110: 공조케이스 111: 제1 템프도어
112: 제2 템프도어 116: 디프로스트벤트
117: 페이스벤트 118: 플로어벤트
119: 콘솔벤트
121: 디프로스트도어 122: 페이스도어
123: 플로어도어 124: 콘솔도어
140: 분리벽
410: 상측 유로 420: 하측 유로
200: 블로어 유닛
271: 외기유입구 272: 제1 내기유입구
273: 제2 내기유입구 274: 제2 도어
275: 격벽부재 276: 블로어 모터
277: 제1 블로어 휠 278: 제2 블로어 휠
279: 상측 유로 280: 하측 유로
282: 케이스 285: 우회 유로
286: 상측 흡입구 287: 하측 흡입구
300: 제1 도어 310: 안내수단
320: 돔부 330: 회전축
350: 측면부

Claims (19)

1. 차량용 공조장치의 블로어 유닛에 있어서,
   내기유입구와 외기유입구를 갖고 상측 유로와 하측 유로가 구획 형성된 케이스;
   상기 내기유입구와 외기유입구를 개폐하는 도어;
   상기 내기유입구 또는 외기유입구로 유입된 공기를 상측 유로 또는 하측 유로로 흡입시키는 블로어 휠 및 블로어 모터를 포함하며,
   상기 상측 유로로 이동하는 공기의 일부를 상기 하측 유로로 안내하는 안내수단을 구비한 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 외기유입구는 상부 방향으로 수직으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 안내수단은 도어에 구비되어 도어의 회전시 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 도어는 복수개 구비되며,
   상기 안내수단은 외기유입구에 가까운 도어에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 안내수단은 외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기를 하측 유로로 안내하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 케이스에는, 상측 유로로 공기가 이동하도록 블로어 휠의 상측으로 공기를 흡입하기 위한 상측 흡입구와, 하측 유로로 공기가 이동하도록 블로어 휠의 하측으로 공기를 흡입하기 위한 하측 흡입구가 형성되며,
   상기 하측 흡입구로 흡입되는 공기는 블로어 휠의 측방향에 형성되는 우회 유로를 통해 이동하고,
   외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기는 안내수단의 상면을 타고 상기 우회 유로로 안내되어 하측 유로로 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
7. 제3 항에 있어서,
   상기 안내수단은 내기모드 시 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
8. 제3 항에 있어서,
   상기 안내수단은 도어에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
9. 제3 항에 있어서,
   상기 안내수단은 외기모드 시 외기유입구와 내기유입구 사이에 위치하도록 횡방향으로 연장 형성되되,
   상기 안내수단은 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1)의 중앙까지 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 외기유입구의 종방향 센터연장선(C3)과 블로어 모터의 센터연장선(C1) 간의 거리는 70㎜ 내지 90㎜로 이루어지고,
    외기유입구의 폭방향 센터연장선(C2)과 블로어 모터의 센터 연장선(C1) 간의 각도(a)는 110° 내지 130°로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
11. 제3 항에 있어서,
    상기 내기유입구는 외기유입구와 이웃하게 형성되는 제1 내기유입구와, 상기 제1 내기유입구와 이웃하게 형성되는 제2 내기유입구로 이루어지고,
    상기 도어는 상기 외기유입구와 제1 내기유입구 사이에서 회전 구동되어 외기유입구와 제1 내기유입구의 개도를 조절하는 제1 도어와, 상기 제2 내기유입구에서 회전 구동되어 제2 내기유입구의 개도를 조절하는 제2 도어로 이루어지는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 도어는 돔(Dome) 도어로 이루어지며,
    상기 안내수단은 제1 도어의 돔부 내측에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 도어는 돔부와 회전축을 연결하는 측면부를 구비하며,
    상기 안내수단은 판 형상으로 이루어져 제1 도어의 축방향 양 측면부를 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
14. 제12 항에 있어서,
    상기 안내수단은 제1 도어의 돔부와 나란하게 연장 형성되어,
    외기모드 시 외기유입구로 유입되는 외기를 상측 유로와 하측 유로로 분할되도록 2등분 안내하며,
    내기모드 시 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
15. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 도어는 돔(Dome) 도어로 이루어지고,
    내기와 외기를 동시에 유입하는 모드 시, 상기 제1 도어는 제1 내기유입구를 폐쇄하고, 상기 제2 도어는 제2 내기유입구를 개방하며,
    제2 도어의 돔부와 안내수단이 함께 외기유입구로 유입되는 외기가 하측 유로로 이동하는 것을 차단하여, 외기 유입 경로를 내기 유입 경로와 분리시키는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
16. 제11 항에 있어서,
    상기 케이스에 격벽부재가 구비되고,
    상기 제1 도어가 외기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시 상기 안내수단의 단부는 격벽부재에 접촉 또는 인접되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
17. 제16 항에 있어서,
    제2 도어가 제2 내기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시, 상기 제2 도어는 격벽부재에 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 격벽부재는 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나도록 형성되며,
    제2 도어가 제2 내기유입구를 완전히 개방하도록 회전 시, 제2 도어의 돔부도 제1 내기유입구로 유입되는 내기 유입 경로에서 벗어나는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.
19. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    안내수단의 각도는 외기유입구의 각도보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 블로어 유닛.

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