WO2021235859A1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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WO2021235859A1
WO2021235859A1 PCT/KR2021/006268 KR2021006268W WO2021235859A1 WO 2021235859 A1 WO2021235859 A1 WO 2021235859A1 KR 2021006268 W KR2021006268 W KR 2021006268W WO 2021235859 A1 WO2021235859 A1 WO 2021235859A1
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air
blower
inlet
outlet
vehicle
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PCT/KR2021/006268
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남수병
한성석
박기정
안경주
김재균
조중원
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한온시스템 주식회사
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Publication date
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    • B60H2001/006—Noise reduction

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, to an air conditioner for a vehicle in which noise is removed and air volume and temperature can be independently controlled in a small independent air conditioner.
  • a vehicle air conditioner is an interior product of a vehicle installed for the purpose of cooling and heating the interior of a vehicle in summer or winter, or removing frost stuck on the windshield in rain or winter, so that the driver can secure front and rear views.
  • An air conditioner is usually equipped with a heating system and a cooling system at the same time, and heats or cools the air by selectively introducing outside air or bet air, and then blows the air inside the vehicle to cool and heat or ventilate the inside of the vehicle.
  • the conventional rear seat air conditioner 2 includes a connection duct 20 for supplying the air discharged from the front seat air conditioner 1 to the rear seat side separately from left and right.
  • the front seat air conditioner (1) has a blower module (5) on one side of the air conditioning case (10), and the internal flow path of the air conditioning case (10) is divided by a separator (18) to the left and right.
  • the front flow path 3 of the separator 18 is provided with a distribution door 6 for adjusting the air volume of the left and right flow paths.
  • An evaporator 11 and a heater core 12 are sequentially provided in the flow path of the air conditioning case 10 .
  • a temp door 15 is provided between the evaporator 11 and the heater core 12 to control the temperature by controlling the amount of the cold air and the warm air.
  • the rear seat air conditioner 2 is configured to independently control the wind direction and temperature of the 4-zone including the left and right rear seats by installing blowers 23 with pens arranged in the air passages separated into left and right, respectively. The blower 23 is rotated by the blower motor 22 .
  • the conventional rear seat air conditioner does not have a function to circulate air, the left and right air volumes cannot but be discharged with the same air volume by the rotation of the blower motor, so the left and right air volumes cannot be controlled independently. there was. To solve this problem, it is possible to reduce the air volume by blocking the exit of the door on the desired side in order to reduce only one of the left and right air volumes.
  • the air flow can be controlled independently for each air flow path.
  • an air conditioner for a vehicle capable of removing noise while controlling an air volume corresponding to a flow path.
  • An air conditioner for a vehicle includes: a blower having a plurality of blower wheels and one blower motor driving the plurality of blower wheels with the same force; a plurality of inlet passages communicating the air inlet and the blower inlet; and a return flow path for returning at least a portion of the air discharged from the blower outlet to the blower inlet so as to have a plurality of outlet flow paths communicating with the blower outlet and the air outlet, and to adjust the amount of air discharged from the plurality of air outlets to be different from each other. do.
  • a return air volume control door for controlling the blower outlet air volume supplied to the return flow path is provided.
  • the return flow path is disposed on the blower inlet side close to the scroll case cut-off, and is formed in an area that does not overlap the cut-off area.
  • the inlet passage-side scroll case is formed to have a larger area and height than the return passage-side scroll case.
  • a step portion for guiding air to the blower inlet is formed in the inlet passage and the return passage.
  • the step portion is formed between the scroll case heights.
  • the step portion is formed in the middle of the scroll case height.
  • the height of the scroll case on the return passage side is formed below the inlet ring end of the blower inlet and gradually increases in the air flow direction.
  • a communication portion for communicating the blower outlet and the return passage is provided, and the communication portion is formed to have a smaller area than the air discharge port.
  • the return air volume control door is configured to open and close the communication part, but also open and close the air outlet.
  • the return air volume control door closes only a part of the air outlet so that a part of the air is always discharged through the air outlet.
  • the air inlet may be connected to the front seat main air conditioner to increase the amount of air discharged to the rear seat of the vehicle.
  • the air inlet is formed on the side of the blower inlet, and the inlet passage is formed to include a part of the height of the scroll case.
  • an air circulation door is installed to control the air circulation door in the direction in which the air volume is to be adjusted, so that a desired amount of air can be discharged. At the same time, it is possible to artificially remove the noise generated when controlling the air volume.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional vehicle air conditioner
  • FIG. 2 is a perspective view showing an air conditioner for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a blower according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the air flow of the air conditioner for a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 and 6 are cross-sectional views taken along line A-A of FIG. 2,
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a vehicle air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 7;
  • FIG. 9 schematically shows the internal configuration of Figure 8.
  • FIG. 12 is a side cross-sectional view of an air conditioner for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a partially cut-away perspective view showing the inside of an air conditioner for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 15 are partial cross-sectional views showing the inside of an air conditioner for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cutaway perspective view of an air conditioner for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • the vehicle air conditioner 400 includes a case and a blower 300 .
  • the blower 300 is provided with a plurality of blower wheels 310 and a blower motor 320, and is mounted on the inner central side of the case.
  • the blower motor 320 provides power to rotate the blower wheel 310 , and one blower motor 320 drives the plurality of blower wheels 310 with the same force.
  • the rotation shaft of the blower motor 320 is formed to extend to both sides, and a pair of blower wheels 310 are coupled to both sides of the rotation shaft of the blower motor 320 .
  • the air flow path in the case is divided into two, and a pair of blower wheels 310 are disposed in each partitioned air flow path.
  • the two blower wheels 310 are rotationally controlled with the same force (number of rotations) by one blower motor 320, the air volume of both air passages in the case is controlled to be the same.
  • a plurality of air inlets 410 are formed on one side of the case, and a plurality of air outlets 420 are formed on the other side of the case.
  • the air inlet includes a first inlet 411 and a second inlet 412
  • the air outlet 420 includes a first outlet 421 and a second outlet 422 .
  • a plurality of inlet passages communicating the air inlet 410 and the blower inlet and a plurality of outlet passages communicating the blower outlet and the air outlet 420 are provided inside the case.
  • a return flow path 402 is provided inside the case.
  • the return flow path 402 returns at least a portion of the air discharged from the blower outlet to the blower inlet so that the air volume discharged from the plurality of air outlets 420 can be adjusted differently.
  • a return air volume control door 430 is provided inside the case. The return air volume control door 430 controls the blower outlet air volume supplied to the return flow path 402 .
  • both air passages of the vehicle air conditioner 400 are inevitably discharged with the same air volume.
  • the desired discharge port may be blocked or partially blocked, but when the air volume is artificially blocked in this way, there is a problem in that abnormal noise is generated inside the device.
  • the return flow path 402 and the return air volume control door 430 can solve this problem by circulating some or all of the air discharged through the air outlet 420 back to the blower 300 side.
  • the vehicle air conditioner 400 includes a case 450 and a blower 300 .
  • the blower 300 includes a plurality of blower wheels 310 and a blower motor 320 , and is mounted on the inner central side of the case 450 .
  • the blower motor 320 provides power to rotate the blower wheel 310 , and one blower motor 320 drives the plurality of blower wheels 310 with the same force.
  • the rotation shaft of the blower motor 320 is formed to extend to both sides, and a pair of blower wheels 310 are coupled to both sides of the rotation shaft of the blower motor 320 .
  • the air flow path in the case 450 is divided into two, and a pair of blower wheels 310 are disposed in each divided air flow path.
  • the two blower wheels 310 are rotationally controlled with the same force (number of rotations) by one blower motor 320 , the air volume of both air passages in the case 450 is controlled to be the same.
  • a plurality of air inlets 410 are formed on one side of the case 450 and a plurality of air outlets 420 are formed on the other side of the case 450 .
  • the air inlet 410 includes a first inlet 411 and a second inlet 412
  • the air outlet 420 includes a first outlet 421 and a second outlet 422 .
  • a plurality of inlet passages 405 and a plurality of outlet passages 406 are provided inside the case 450 .
  • the inlet passage 405 communicates with the air inlet 410 and the blower inlet 331
  • the outlet passage 406 communicates with the blower outlet and the air outlet 420 .
  • a return flow path 402 is provided inside the case 450 .
  • the return flow path 402 returns at least a portion of the air discharged from the blower outlet to the blower inlet 331 so that the air volume discharged from the plurality of air outlets 420 can be adjusted differently.
  • a return air volume control door 430 is provided inside the case 450 . The return air volume control door 430 controls the air volume of the blower outlet supplied to the return flow path 402 , that is, the air volume of the outlet flow path 406 .
  • the return flow path 402 is disposed on the side of the blower inlet 331 close to the cut-off of the scroll case 330, and is formed in an area that does not overlap the cut-off area. 12 and 13 , a cut-off of the scroll case 330 is a cut-off portion of the scroll case 330 at which air returns from the blower wheel 310 in a spiral direction.
  • the air inlet 410 is formed on the side of the blower inlet 331 , and the inlet passage 405 is formed to include a portion of the height of the scroll case 330 .
  • the inlet flow path is located above the scroll case.
  • the vehicle air conditioner 400 of the present invention minimizes the air inlet 410 and the inlet flow path height h3. That is, in the vehicle air conditioner 400 of the present invention, the inlet flow path 405 is formed up to an area including a part of the scroll case 330 in height, thereby minimizing the size of the blower 300 and maximizing the air volume.
  • the return flow path 402 is formed in an area that does not overlap the cut-off area, so that air smoothly flows in through the blower inlet 331 and does not affect the air discharged to the outlet flow path 406 through the blower outlet, resulting in smooth flow. possible.
  • the return flow path 402 is disposed on the blower inlet 331 side close to the cutoff, and eventually the return flow path 402 is disposed to face the air inlet 410 . Therefore, interference does not occur between the air flowing into the blower inlet 331 through the inlet flow path 405 through the air inlet 410 and the air flowing into the blower inlet 331 through the return flow path 402 .
  • the scroll case 330 on the inlet passage 405 side has a larger area and height than the scroll case 330 on the return passage 402 side. 8 and 14 , the area of the scroll case 330 on the inlet passage 405 side is larger than the area of the scroll case 330 on the return passage 402 side. That is, the height of the scroll case 330 on the return flow path 402 side is formed below the end of the inlet ring 332 of the blower inlet 331 to gradually increase in the direction in which the air flows.
  • the return flow path 402 has a curved shape. The reason the return flow path 402 is not straight is to give resistance so that the introduced air can naturally enter the blower wheel 310 . If the wind speed of the inlet air is large, it passes through the blower wheel 310 and can flow back into the return flow path 402, so that the size of the inlet on the return flow path 402 side is smaller than that on the air inlet port 410 side. will do
  • a partition wall 403 may be formed between the return flow path 402 and the blower 300 to prevent the air re-sucked into the blower 300 from being discharged.
  • the wall is formed in the direction in which the air flows so that the air introduced into the blower 300 does not flow back into the return flow path 402 and a vortex does not occur between the inflow air.
  • the partition wall 403 projects more forward than the blower 300 . Specifically, since it forms a shape surrounding the blower 300 in a dome shape, the blower 300 forms a structure provided inside the partition wall 403 .
  • the return flow path 402 may be further provided with a guide 404 having a step formed so that the returned air can be smoothly re-suctioned into the blower 300 . That is, the guide 404 has a stepped structure formed lower than the partition wall 403 . Specifically, the air returned through the guide 404 having a step-shaped step formation structure can be smoothly sucked into the blower 300 than when the step is not formed, and the step formation of the guide 404 additionally generates a vortex. helps prevent
  • step portions 355 and 356 for guiding air to the blower inlet 331 are formed in the inlet passage 405 and the return passage 402 . That is, as described above, the inlet flow path 405 and the piton flow path 402 include a portion of the scroll case 330 height in order to secure the maximum amount of air, and step portions 355 and 356 are formed to guide the air. did it If the air inlet 410 is connected to the lower end of the scroll case 330 without a step, the air collides with the side surface of the scroll case 330 to generate a vortex. Therefore, in the case of a structure in which the air inlet 410 partially overlaps on the side of the scroll case 330 as in the present invention, the step portions 355 and 356 must be able to guide the air to the blower inlet 331 . .
  • the stepped portions 355 and 356 are formed between the heights of the scroll case 330 , and more preferably, the stepped portions 355 and 356 are formed in the middle of the scroll case 330 . That is, the step portions 355 and 356 are formed within a range of ⁇ 15% of the center of the scroll case among the heights of the scroll case 330 or disposed at the center when the scroll case is divided into three equal parts. Through this configuration, it is possible to smoothly guide the air to the blower inlet 311 without increasing the resistance of the air to create a smooth air flow.
  • the height of the step portion on the return passage 402 side is formed to be the same height as the air inlet 410 side inlet passage 405 .
  • the height of the scroll case 330 on the return passage 402 side is formed at a lower position than the inlet ring 332 of the blower inlet 331 . Therefore, it is possible to smoothly configure the air flow to the blower inlet 331 through the return flow path (402).
  • a communication part 407 for communicating the blower outlet and the return flow path 402 is provided.
  • the communication part 407 is formed to have a smaller area than the air outlet 420 . That is, as shown in FIG. 9 , the area (a) of the communication part is formed to be smaller than the area (b) of the air outlet. Therefore, when the return air volume control door 430 opens both the communication unit 407 and the air outlet 420 , the air passing through the outlet flow path 406 can be smoothly returned through the communication unit 407 by the pressure. let it be
  • a mode door 431 may be further provided downstream of the return air volume control door 430 in the air flow direction.
  • the mode door 431 controls the amount and direction of air discharged to the air outlet 420 .
  • the return air volume control door 430 may be configured to open and close the communication unit 407 , but also open and close the air outlet 420 .
  • the dome-shaped return air volume control door 430 completely closes the flow path toward the air outlet 420 and completely opens only the communication part 407, the outlet flow path 406 . All air passing through may be returned to the return passage 402 through the communication unit 407 .
  • the return air volume control door 430 closes only a part of the air outlet 420 and opens the communication part 407 together, so that a part of the air passing through the outlet flow path 406 is air. It may be configured to always be discharged through the discharge port 420 .
  • the air inlet 410 may be configured to be connected to the front seat main air conditioner to increase the amount of air discharged to the rear seat of the vehicle. That is, it is also possible to introduce a bet or outside air through the air inlet 410, or to introduce air by being separately connected to the front seat main air conditioner.

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Abstract

독립된 2개의 공기 유로를 구비한 소형 공조장치에 있어서 공기유로 별 독립적으로 풍량을 제어할 수 있도록 하되, 유동공기를 흡입구 측으로 리턴 시키는 수단을 통해 원하는 유로에 해당하는 풍량을 조절하면서 소음을 제거할 수 있도록 한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 복수의 블로어 휠을 갖고 상기 복수의 블로어 휠을 동일 힘으로 구동하는 하나의 블로어 모터를 갖는 블로어; 공기유입구와 블로어입구를 연통하는 복수의 입구유로; 및 블로어출구와 공기토출구를 연통하는 복수의 출구유로를 구비하고, 복수의 공기토출구에서 토출되는 풍량을 서로 다르게 조절 가능하도록 블로어출구에서 토출되는 공기 중 적어도 일부를 블로어입구로 리턴시키는 리턴유로를 구비한다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로 더욱 자세하게는 소형 독립식 공조장치에 있어 소음을 제거하고 풍량 및 온도를 독립적으로 제어할 수 있도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 차량 실내를 냉방 및 난방하거나 또는 우천 시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상적으로 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 차량 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉방 및 난방하거나 또는 환기한다.
이러한 차량용 공조장치는 차종별 또는 동일 차종 내에서 사양에 따라 다양한 형태로 개발되며 전석 공간은 전석 공조장치로 냉방 및 난방을 수행하고, 후석 공간은 콘솔 측에 설치되는 별도의 후석 공조장치로 냉방 및 난방을 수행하는 경우도 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 후석 공조장치(2)는 전석 공조장치(1)에서 토출된 공기를 후석 측으로 공급하기 위한 연결덕트(20)를 좌우로 분리 구비한다. 전석 공조장치(1)는 공조케이스(10)의 일측에 송풍모듈(5)을 구비하며, 공조케이스(10)의 내부 유로가 세퍼레이터(18)에 의해 좌우로 구획된다. 세퍼레이터(18)의 전방유로(3)에는 좌우 유로의 풍량을 조절하기 위한 분배도어(6)가 구비된다.
공조케이스(10)의 유로에는 증발기(11)와 히터코어(12)가 순차로 구비된다. 증발기(11)와 히터코어(12) 사이에는 냉풍과 온풍의 양을 조절하여 온도를 조절하는 템프도어(15)가 구비된다. 후석 공조장치(2)는 좌, 우로 분리된 공기통로에 각각 펜을 배치한 블로어(23)를 설치함으로써, 후석 좌, 우측을 포함한 4-Zone의 풍향 및 온도를 독립 제어할 수 있도록 구성된다. 블로어(23)는 블로어모터(22)에 의해 회전된다.
종래의 후석 공조장치는 공기를 순환 시킬 수 있는 기능이 존재하지 않았기 때문에, 블로어 모터의 회전에 의해 좌, 우 양쪽이 동일한 풍량으로 토출 될 수밖에 없어서 좌, 우 풍량을 독립적으로 제어할 수가 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 좌, 우 풍량 중 한쪽 풍량 만을 줄이기 위해 원하는 쪽의 도어의 출구를 차단하여 풍량을 줄일 수는 있지만, 이처럼 인위적으로 풍량을 차단할 경우 차량 내부에 소음이 발생한다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 독립된 2개의 공기 유로를 구비한 소형 공조장치에 있어서 공기유로 별 독립적으로 풍량을 제어할 수 있도록 하되, 유동공기를 흡입구 측으로 리턴 시키는 수단을 통해 원하는 유로에 해당하는 풍량을 조절하면서 소음을 제거할 수 있도록 한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 복수의 블로어 휠을 갖고 상기 복수의 블로어 휠을 동일 힘으로 구동하는 하나의 블로어 모터를 갖는 블로어; 공기유입구와 블로어입구를 연통하는 복수의 입구유로; 및 블로어출구와 공기토출구를 연통하는 복수의 출구유로를 구비하고, 복수의 공기토출구에서 토출되는 풍량을 서로 다르게 조절 가능하도록 블로어출구에서 토출되는 공기 중 적어도 일부를 블로어입구로 리턴시키는 리턴유로를 구비한다.
상기 리턴유로로 공급되는 블로어출구 풍량을 조절하는 리턴 풍량조절 도어가 구비된다.
상기 리턴유로는 스크롤 케이스 컷오프(Cut off)에 가까운 블로어입구측에 배치되되, 컷오프 영역과 중첩되지 않는 영역에 형성된다.
또한, 입구유로측 스크롤 케이스는 리턴유로측 스크롤 케이스보다 면적 및 높이가 크게 형성된다.
상기 입구유로 및 리턴유로에 공기를 블로어입구로 가이드하기 위한 단차부가 형성된다.
상기 단차부는 스크롤 케이스 높이 사이에 형성된다.
상기 단차부는 스크롤 케이스 높이 중간에 형성된다.
리턴유로측 스크롤 케이스 높이는 블로어입구의 인렛링 끝단보다 하부에 형성되어 공기가 유동하는 방향으로 점점 커진다.
또한, 블로어출구와 리턴유로를 연통하는 연통부를 구비하고, 연통부는 공기토출구보다 면적이 작게 형성된다.
상기 리턴 풍량조절 도어는 연통부를 개폐하되, 공기토출구도 개폐하게 구성된다.
상기 리턴 풍량조절 도어는 공기토출구의 일부만 폐쇄하여 공기 일부는 공기토출구로 항시 토출된다.
상기 공기유입구는 전석 메인공조장치와 연결되어 차량 후석으로 토출되는 공기의 풍량을 증가시킬 수 있다.
상기 공기유입구는 블로어입구 측면에 형성되고, 상기 입구유로는 스크롤 케이스 높이 일부를 포함하도록 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 독립된 2개의 공기유로가 구비된 소형 공조장치에 있어서 공기 순환 도어를 설치하여 풍량을 조절하고자 하는 방향의 공기 순환 도어를 제어하여 원하는 양 만큼의 풍량을 토출할 수 있고 동시에 인위적으로 풍량 제어시 발생하는 소음을 제거할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블로어를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치 공기 흐름을 도시한 것이며,
도 5 및 도 6은 도 2의 A-A선을 따른 단면도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 도시한 사시도이며,
도 8은 도 7의 B-B선을 따른 단면도이고,
도 9는 도 8의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것이며,
도 10 및 도 11은 도 9의 작동 예를 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 측단면도이며,
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 부분 절개 사시도이고,
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 내부를 도시한 부분 단면도이며,
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 절개 사시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치(400)는 케이스와 블로어(300)를 포함한다. 블로어(300)는 복수의 블로어 휠(310) 및 블로어 모터(320)를 구비하며, 케이스 내부 중앙측에 장착된다. 블로어 모터(320)는 블로어 휠(310)을 회전시키는 동력을 제공하는 것으로, 하나의 블로어 모터(320)가 복수의 블로어 휠(310)을 동일 힘으로 구동한다.
또한, 블로어 모터(320)의 회전축은 양측으로 연장 형성되고, 블로어 모터(320)의 양측 회전축에 한 쌍의 블로어 휠(310)이 결합된다. 케이스 내의 공기유로는 두개로 구획 형성되며, 한 쌍의 블로어 휠(310)은 구획된 각 공기유로에 배치된다. 아울러, 하나의 블로어 모터(320)에 의해 두개의 블로어 휠(310)이 동일한 힘(회전수)으로 회전 제어되므로, 케이스 내의 양측 공기유로의 풍량은 동일하게 제어된다.
케이스의 일측에는 복수의 공기유입구(410)가 형성되며 타측에는 복수의 공기토출구(420)가 형성된다. 공기유입구는 제1 유입구(411) 및 제2 유입구(412)로 구성되며, 공기토출구(420)는 제1 토출구(421) 및 제2 토출구(422)로 구성된다. 케이스 내부에는 공기유입구(410)와 블로어입구를 연통하는 복수의 입구유로 및 블로어출구와 공기토출구(420)를 연통하는 복수의 출구유로를 구비한다.
또한, 케이스 내부에는 리턴유로(402)를 구비한다. 리턴유로(402)는 복수의 공기토출구(420)에서 토출되는 풍량을 서로 다르게 조절 가능하도록, 블로어출구에서 토출되는 공기 중 적어도 일부를 블로어입구로 리턴시킨다. 또한, 케이스 내부에는 리턴 풍량조절 도어(430)가 구비된다. 리턴 풍량조절 도어(430)는 리턴유로(402)로 공급되는 블로어출구 풍량을 조절한다.
단일의 블로어 모터(320)에 의해 블로어 휠(310)이 구동되는 것이기 때문에 차량용 공조장치(400)의 양측 공기유로가 동일한 풍량으로 토출될 수밖에 없다. 원하는 한쪽 방향의 풍량을 줄이기 위해서 원하는 쪽의 토출구를 차단하거나 부분 차단을 실시할 수 있지만, 이처럼 인위적으로 풍량을 차단하는 경우 장치 내부로 이상 소음이 발생하는 문제점이 존재한다. 리턴유로(402) 및 리턴 풍량조절 도어(430)는 공기토출구(420)로 토출되는 공기의 일부 또는 전부를 다시 블로어(300) 측으로 순환시켜 이러한 문제를 해결할 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공조장치(400)는 케이스(450)와 블로어(300)를 포함한다. 블로어(300)는 복수의 블로어 휠(310) 및 블로어 모터(320)를 구비하며, 케이스(450) 내부 중앙측에 장착된다. 블로어 모터(320)는 블로어 휠(310)을 회전시키는 동력을 제공하는 것으로, 하나의 블로어 모터(320)가 복수의 블로어 휠(310)을 동일 힘으로 구동한다.
또한, 블로어 모터(320)의 회전축은 양측으로 연장 형성되고, 블로어 모터(320)의 양측 회전축에 한 쌍의 블로어 휠(310)이 결합된다. 케이스(450) 내의 공기유로는 두개로 구획 형성되며, 한 쌍의 블로어 휠(310)은 구획된 각 공기유로에 배치된다. 아울러, 하나의 블로어 모터(320)에 의해 두개의 블로어 휠(310)이 동일한 힘(회전수)으로 회전 제어되므로, 케이스(450) 내의 양측 공기유로의 풍량은 동일하게 제어된다.
케이스(450)의 일측에는 복수의 공기유입구(410)가 형성되며 타측에는 복수의 공기토출구(420)가 형성된다. 공기유입구(410)는 제1 유입구(411) 및 제2 유입구(412)로 구성되며, 공기토출구(420)는 제1 토출구(421) 및 제2 토출구(422)로 구성된다. 케이스(450) 내부에는 복수의 입구유로(405) 및 복수의 출구유로(406)를 구비한다. 입구유로(405)는 공기유입구(410)와 블로어입구(331)를 연통하며, 출구유로(406)는 블로어출구와 공기토출구(420)를 연통한다.
또한, 케이스(450) 내부에는 리턴유로(402)를 구비한다. 리턴유로(402)는 복수의 공기토출구(420)에서 토출되는 풍량을 서로 다르게 조절 가능하도록, 블로어출구에서 토출되는 공기 중 적어도 일부를 블로어입구(331)로 리턴시킨다. 또한, 케이스(450) 내부에는 리턴 풍량조절 도어(430)가 구비된다. 리턴 풍량조절 도어(430)는 리턴유로(402)로 공급되는 블로어출구의 풍량, 즉 출구유로(406)의 풍량을 조절한다.
리턴유로(402)는 스크롤 케이스(330) 컷오프(Cut off)에 가까운 블로어입구(331)측에 배치되되, 컷오프 영역과 중첩되지 않는 영역에 형성된다. 도 12 및 도 13에 도시된 것처럼, 스크롤 케이스(330)의 컷오프(Cut off)는 스크롤 케이스(330)의 절단부로서 공기가 블로어 휠(310)로부터 나선 방향으로 돌아 나가는 지점이다.
또한, 공기유입구(410)는 블로어입구(331) 측면에 형성되고, 입구유로(405)는 스크롤 케이스(330) 높이 일부를 포함하도록 형성된다. 종래의 차량용 공조장치는 공기유입구를 블로어입구 전면에 배치하거나, 공기유입구를 측면에 배치하는 경우에도 입구유로가 스크롤 케이스의 상부에 위치한다. 본 발명의 차량용 공조장치(400)는 공기유입구(410)와 유입유로 높이(h3)를 최소화한다. 즉, 본 발명의 차량용 공조장치(400)는 입구유로(405)를 스크롤 케이스(330) 높이 일부를 포함하는 영역까지 형성하여 블로어(300)의 크기를 최소화하며 풍량을 최대한 확보 가능하다.
리턴유로(402)는 컷오프 영역과 중첩되지 않는 영역에 형성되어, 블로어입구(331)를 통해 공기가 원활히 유입되고 블로어출구를 지나 출구유로(406)로 배출되는 공기에는 영향을 주지 않아 원활한 유동이 가능하다. 아울러, 리턴유로(402)가 컷오프에 가까운 블로어입구(331)측에 배치되어, 결국 리턴유로(402)는 공기유입구(410)와 마주보게 배치된다. 따라서, 공기유입구(410)를 통해 입구유로(405)를 지나 블로어입구(331)로 유입되는 공기와 리턴유로(402)를 통해 블로어입구(331)로 유입되는 공기 간에 서로 간섭이 일어나지 않는다.
또한, 입구유로(405)측 스크롤 케이스(330)는 리턴유로(402)측 스크롤 케이스(330)보다 면적 및 높이가 크게 형성된다. 도 8 및 도 14에 도시된 것처럼, 입구유로(405)측 스크롤 케이스(330)의 면적은 리턴유로(402)측 스크롤 케이스(330)의 면적보다 크게 형성된다. 즉, 리턴유로(402)측 스크롤 케이스(330) 높이는 블로어입구(331)의 인렛링(332)끝단보다 하부에 형성되어 공기가 유동하는 방향으로 점점 커지도록 형성된다.
리턴유로(402)는 곡면 형상으로 이루어진다. 리턴유로(402)가 직선이 아닌 이유는 유입된 공기가 블로어 휠(310) 쪽으로 자연스럽게 들어갈 수 있도록 저항을 주기 위함이다. 만약, 유입공기의 풍속이 커서 블로어 휠(310)을 통과해서 지나가게 되어 리턴유로(402)로 역류할 수 있기 때문에 공기유입구(410) 측보다 리턴유로(402) 측의 유입구 크기를 더 작게 형성하는 것이다.
아울러, 리턴유로(402)와 블로어(300) 사이에는 블로어(300)로 재흡입된 공기가 토출되지 않도록 구획 벽(403)이 형성될 수 있다. 블로어(300)로 유입된 공기가 리턴 유로(402)로 역류하지 않고 유입 공기 사이에 와류가 발생하지 않도록 공기가 유입되는 방향 쪽으로 벽을 형성하는 것이다. 이러한 효과를 극대화하기 위해, 구획 벽(403)은 블로어(300)보다 전면으로 더 돌출되어 있다. 구체적으로는, 돔 형태로 블로어(300)를 감싸는 형상을 이루므로 블로어(300)가 구획 벽(403) 안쪽으로 구비되는 구조를 형성한다.
또한, 리턴유로(402)에는 리턴 되는 공기가 블로어(300)로 원활하게 재흡입 될 수 있도록 단차가 형성된 가이드(404)가 추가로 더 구비될 수 있다. 즉, 가이드(404)는 구획 벽(403) 보다 낮게 형성되는 단차 구조를 가지게 된다. 구체적으로는, 계단 형식의 단차 형성구조를 갖는 가이드(404)를 통해 리턴 되는 공기가 단차가 형성되지 않았을 때 보다 블로어(300)로의 원활한 흡입될 수 있고 추가적으로 가이드(404)의 단차 형성은 와류 발생 방지에 도움을 준다.
더욱 상세하게는, 입구유로(405) 및 리턴유로(402)에 공기를 블로어입구(331)로 가이드하기 위한 단차부(355)(356)가 형성된다. 즉, 전술한 것처럼, 풍량을 최대한 확보하기 위하여 입구유로(405) 및 피턴유로(402)는 스크롤 케이스(330) 높이 일부를 포함하되, 공기의 가이드를 위하여 단차부(355)(356)를 형성한 것이다. 만약, 단차부없이 공기유입구(410)가 스크롤 케이스(330)의 하단까지 연결되어 있으면, 공기가 스크롤 케이스(330)의 측면에 부딪혀 와류가 발생한다. 따라서, 본 발명과 같이 공기유입구(410)가 스크롤 케이스(330) 측면에서 일부 중첩되게 형성되는 구조의 경우, 단차부(355)(356)가 공기를 블로어입구(331)로 가이드할 수 있어야 한다.
이 경우, 단차부(355)(356)는 스크롤 케이스(330) 높이 사이에 형성되며, 더욱 바람직하게는, 단차부(355)(356)는 스크롤 케이스(330) 높이 중간에 형성된다. 즉, 단차부(355)(356)는 스크롤 케이스(330) 높이 사이 중, 스크롤 케이스 중앙의 ±15% 범위 내에 형성하거나 스크롤 케이스를 3등분 할 때 중앙부에 배치하도록 한다. 이러한 구성을 통해, 공기의 저항을 높이지 않으면서 공기를 원활히 블로어입구(311)로 가이드하여 원활한 공기 흐름을 만들 수 있다.
리턴유로(402)측 단차부 높이는 공기유입구(410)측 입구유로(405)와 같은 높이로 형성된다. 또한, 리턴유로(402)측 스크롤 케이스(330) 높이는 블로어입구(331)의 인렛링(332)보다 낮은 위치에 형성된다. 따라서, 리턴유로(402)를 통한 블로어입구(331)로의 공기 흐름을 원활하게 구성 가능하다.
아울러, 블로어출구와 리턴유로(402)를 연통하는 연통부(407)를 구비한다. 이 경우, 연통부(407)는 공기토출구(420)보다 면적이 작게 형성된다. 즉, 도 9에 도시된 것처럼, 연통부의 면적(a)은 공기토출구의 면적(b)보다 작게 형성된다. 따라서, 리턴 풍량조절 도어(430)가 연통부(407)와 공기토출구(420)를 모두 개방하는 경우, 출구유로(406)를 지나는 공기가 압력에 의해 연통부(407)를 통해 원활히 리턴될 수 있도록 한다.
공기 유동 방향으로 리턴 풍량조절 도어(430)의 하류에는 모드도어(431)가 더 구비될 수 있다. 모드도어(431)는 공기토출구(420)로 토출되는 공기의 양 및 방향을 조절한다. 한편, 리턴 풍량조절 도어(430)는 연통부(407)를 개폐하되, 공기토출구(420)도 함께 개폐하게 구성될 수 있다.
즉, 도 10 및 도 14에 도시된 것처럼, 돔 형상의 리턴 풍량조절 도어(430)가 공기토출구(420)로 향하는 유로를 완전히 폐쇄하고 연통부(407)만을 완전히 개방하여, 출구유로(406)를 지나는 공기가 모두 연통부(407)를 통해 리턴유로(402)로 리턴될 수 있다. 또한, 도 11 및 도 15에 도시된 것처럼, 리턴 풍량조절 도어(430)가 공기토출구(420)의 일부만 폐쇄하고 연통부(407)를 함께 개방하여, 출구유로(406)를 지나는 공기 일부는 공기토출구(420)로 항시 토출되도록 구성할 수 있다.
한편, 공기유입구(410)는 전석 메인공조장치와 연결되어 차량 후석으로 토출되는 공기의 풍량을 증가시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 공기유입구(410)를 통해 내기 또는 외기를 유입시키거나 전석 메인공조장치와 별도로 연결되어 공기를 유입시키는 것도 가능하다.

Claims (13)

  1. 복수의 블로어 휠을 갖고 상기 복수의 블로어 휠을 동일 힘으로 구동하는 하나의 블로어 모터를 갖는 블로어;
    공기유입구와 블로어입구를 연통하는 복수의 입구유로; 및
    블로어출구와 공기토출구를 연통하는 복수의 출구유로를 구비하고,
    복수의 공기토출구에서 토출되는 풍량을 서로 다르게 조절 가능하도록 블로어출구에서 토출되는 공기 중 적어도 일부를 블로어입구로 리턴시키는 리턴유로를 구비하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리턴유로로 공급되는 블로어출구 풍량을 조절하는 리턴 풍량조절 도어가 구비되는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 리턴유로는 스크롤 케이스 컷오프(Cut off)에 가까운 블로어입구측에 배치되되, 컷오프 영역과 중첩되지 않는 영역에 형성되는 차량용 공조장치.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    입구유로측 스크롤 케이스는 리턴유로측 스크롤 케이스보다 면적 및 높이가 크게 형성되는 차량용 공조장치.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 입구유로 및 리턴유로에 공기를 블로어입구로 가이드하기 위한 단차부가 형성되는 차량용 공조장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 단차부는 스크롤 케이스 높이 사이에 형성되는 차량용 공조장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 단차부는 스크롤 케이스 높이 중간에 형성되는 차량용 공조장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    리턴유로측 스크롤 케이스 높이는 블로어입구의 인렛링 끝단보다 하부에 형성되어 공기가 유동하는 방향으로 점점 커지는 차량용 공조장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    블로어출구와 리턴유로를 연통하는 연통부를 구비하고, 연통부는 공기토출구보다 면적이 작게 형성되는 차량용 공조장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 리턴 풍량조절 도어는 연통부를 개폐하되, 공기토출구도 개폐하게 구성되는 차량용 공조장치.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 리턴 풍량조절 도어는 공기토출구의 일부만 폐쇄하여 공기 일부는 공기토출구로 항시 토출되는 차량용 공조장치.
  12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 공기유입구는 전석 메인공조장치와 연결되어 차량 후석으로 토출되는 공기의 풍량을 증가시킬 수 있는 차량용 공조장치.
  13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 공기유입구는 블로어입구 측면에 형성되고, 상기 입구유로는 스크롤 케이스 높이 일부를 포함하도록 형성되는 차량용 공조장치.
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