KR20100050091A - 차량용 리어 공조장치 - Google Patents

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KR20100050091A
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Abstract

본 발명은 차량용 리어 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 스크롤케이스의 공기유입구 일부영역을 차폐하도록 차폐판을 형성하되 차폐판의 내주면은 다수의 직선부로 형성함으로써, 컷 오프 영역으로 송풍된 공기가 원심팬의 내측으로 역류하는 현상을 차단하여 럼블소음(RUMBLE NOISE)을 저감하고, 이로인해 승객의 감성 품질을 향상시킬 수 있는 차량용 리어 공조장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은 입구측에 구비된 스크롤케이스(11)의 일측에 공기유입구(12)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(13)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 스크롤케이스(11)의 내부에 회전가능하게 설치됨과 아울러 상기 공기유입구(12)로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍하는 원심팬(22)과, 상기 공기유입구(12)의 내주면에 형성되어 원심팬(22)에 의한 공기흡입시 소음을 저감하는 소음저감수단(100a)을 포함하여 이루어진 차량용 리어 공조장치에 있어서, 상기 소음저감수단(100a)은 상기 공기유입구(12)의 내주면에 공기유입구(12)의 일부영역을 차폐하도록 차폐판(100)을 형성하여 이루어지고, 상기 차폐판(100)의 내주면은 다수의 직선부(101)로 형성되되, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)을 기준으로 상측에 위치하도록 형성되고, 상기 각 직선부(101)가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 상기 중심 수평선(L1)을 기준으로 하측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
리어 공조장치, 공조케이스, 원심팬, 공기유입구, 차폐판, 직선부

Description

차량용 리어 공조장치{Rear air conditioner for vehicles}
본 발명은 차량용 리어 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 스크롤케이스의 공기유입구 일부영역을 차폐하도록 차폐판을 형성하되 차폐판의 내주면은 다수의 직선부로 형성함으로써, 컷 오프 영역으로 송풍된 공기가 원심팬의 내측으로 역류하는 현상을 차단하여 럼블소음(RUMBLE NOISE)을 저감하고, 이로인해 승객의 감성 품질을 향상시킬 수 있는 차량용 리어 공조장치에 관한 것이다.
차랴용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.
그런데, 일반적인 차량용 공조장치는 프론트 공조장치로써 냉방 또는 난방용 공기가 차량 실내 전방의 인스트루먼트 패널(Instrument Pannel)에 형성된 토출구로부터 토출되도록 구성되어 있으므로, 실내 공간이 넓은 차량, 예컨대 고급승용차 나 또는 SUV 차량과 같이 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석까지 냉방 또는 난방 효과가 충분하게 미치지 못하게 된다.
따라서, 상기와 같이 실내 공간이 넓은 차량의 경우에는 뒷좌석에 대한 냉,난방 성능을 보조하기 위하여 통상 도 1 및 도 3과 같이, 뒷바퀴 커버(5)의 상부측에 별도의 리어 공조장치(1)를 설치하고 있다.
상기한 리어 공조장치(1)는 도 1 내지 도 3과 같이, 입구측에 구비된 스크롤케이스(11)의 일측에 원형의 공기유입구(12)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(13)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 스크롤케이스(11)에 설치됨과 아울러 상기 공기유입구(12)로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍하는 블로어유닛(20)과, 상기 공조케이스(10)의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 설치되어 블로어유닛(20)으로부터 송풍되는 공기를 냉각하거나 가열하는 증발기(14) 및 히터코어(15)와, 상기 증발기(14)와 히터코어(15)의 사이에 설치되어 냉기와 온기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(16)와, 상기 공기토출구(13)측에 설치되어 공조모드에 따라 공기토출구(13)를 개폐하는 모드도어(17)를 포함하여 이루어진다.
상기 공기토출구(13)는 공조케이스(10)의 내부에서 열교환된 공기를 차량의 루프(roof)측을 송풍하기 위한 벤트(vent)출구(13a)와, 차량의 플로어(floor)측으로 송풍하기 위한 플로어출구(13b)로 분기된다.
또한, 상기 블로어유닛(20)은 상기 스크롤케이스(11)의 내부에 회전가능하게 설치되는 원심팬(22)과, 상기 스크롤케이스(11)의 공기유입구(12) 반대쪽에 설치되 어 상기 원심팬(22)을 구동하는 모터(21)로 이루어진다.
따라서, 상기 원심팬(22)이 회전하게 되면, 이 원심팬(22)의 회전에 의해 원심팬(22)의 내부에는 저압이 형성됨에 따라 상기 공기유입구(12)를 통해 원심팬(22)의 축방향으로 공기가 흡입되어 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되며, 이 송풍공기는 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 흘러 스크롤케이스(11)의 출구(11b)를 통해 공조케이스(10)의 내부로 토출된다.
즉, 상기 원심팬(22)이 회전하게 되면, 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되는 공기는 스크롤케이스(11)의 스크롤 시작부분에서 부터 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 원심팬(22)의 회전방향으로 회전하면서 스크롤케이스(11)의 출구쪽으로 유동하게 되는 것이다.
이러한 상기 리어 공조장치(1)는 도 3과 같이, 뒷바퀴 커버(5)의 상부측에 설치되되 차량의 외측패널(6)과 내측패널(7) 사이의 협소한 공간, 즉 공기가 유입되는 면적이 협소한 구간에 통상 설치되고 있어서 소음에 취약한 문제를 안고 있다.
즉, 상기 원심팬(22)으로부터 송풍된 공기가 공조케이스(10)의 내부를 유동할 때 유동저항이 증가하게 되면 풍량이 감소하게 되고, 이때 스크롤케이스(11)의 스크롤 시작부분과 출구(11b)측이 만나는 영역 즉, 컷 오프(Cut-Off)(11a) 영역에서 높은 출구 정압이 발생하면서 스크롤케이스(11) 내부의 저항이 증가하여 원심팬(22)이 헛도는 현상이 발생하게 된다.
이로인해 상기 컷 오프(11a) 부근에서는 송풍공기의 역류현상이 발생하여 저 주파 소음인 럼블소음(RUMBLE NOISE)이 발생하게 되며, 이 소음은 승객에게 불쾌감과 피로감을 주는 요인이 되고 있다.
한편, 종래의 다른 기술로는 일본 공개특허공보 평10-252682호가 개시되어 있으며, 상기 기술은 상기 공기유입구의 개구외연부에 공기유입구를 덮는것과 동시에 원심팬의 축방향으로 기울어진 가이드벽을 형성함으로써, 송풍량의 저하를 억제하면서 저주파 소음을 저감하는 것이다.
그러나, 상기 기술은 충분한 공기 흡입공간을 갖는 프론트 공조장치의 송풍기에 관한 기술로써, 리어 공조장치처럼 공기 흡입공간이 협소한 경우에는 적용하기가 어려운 문제가 있다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스크롤케이스의 공기유입구 일부영역을 차폐하도록 차폐판을 형성하되 차폐판의 내주면은 다수의 직선부로 형성함으로써, 컷 오프 영역으로 송풍된 공기가 원심팬의 내측으로 역류하는 현상을 차단하여 럼블소음(RUMBLE NOISE)을 저감하고, 이로인해 승객의 감성 품질을 향상시킬 수 있는 차량용 리어 공조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입구측에 구비된 스크롤케이스의 일측에 공기유입구가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 스크롤케이스의 내부에 회전가능하게 설치됨과 아울러 상기 공기유입구로부터 공기를 흡입하여 공조케이스의 내부로 송풍하는 원심팬과, 상기 공기유입구의 내주면에 형성되어 원심팬에 의한 공기흡입시 소음을 저감하는 소음저감수단을 포함하여 이루어진 차량용 리어 공조장치에 있어서, 상기 소음저감수단은 상기 공기유입구의 내주면에 공기유입구의 일부영역을 차폐하도록 차폐판을 형성하여 이루어지고, 상기 차폐판의 내주면은 다수의 직선부로 형성되되, 상기 직선부의 시작점과 끝점은 상기 공기유입구의 중심 수평선을 기준으로 상측에 위치하도록 형성되고, 상기 각 직선부가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 상기 중심 수평선을 기준으로 하측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 스크롤케이스의 공기유입구 일부영역을 차폐하도록 차폐판을 형성하되 컷 오프 영역에 인접하여 형성하고 차폐판의 내주면은 다수의 직선부로 형성함으로써, 상기 컷 오프 영역으로 송풍된 공기가 원심팬의 내측으로 다시 역류하는 현상이 차단되어 럼블소음이 저감되고, 이로인해 승객의 감성 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
아울러, 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에서 공기유입구에 차폐판이 형성된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도4의 B방향에서 바라본 스크롤케이스를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5에서 차폐판을 확대 도시한 도면이고, 도 7은 본발명과 종래의 차폐판의 유무에 따른 소음을 비교한 그래프이다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치를 종래 도면을 참조하여 간략히 설명하면, 상기 리어 공조장치는 뒷바퀴 커버(5) 상부측에서 차량의 외측패널(6)과 내측패널(7)의 사이 공간에 설치되는 것으로써, 크게 공조케이스(10)와 블로어 유닛(20)과, 소음저감수단(100a)을 포함하여 이루어진다.
상기 공조케이스(10)는 내부에 공기가 유동할 수 있도록 공기통로가 형성됨과 아울러 입구측에는 스크롤케이스(11)가 구비되고, 출구측에는 다수의 공기토출구(13)가 형성된다. 이때, 상기 스크롤케이스(11)의 일측에는 공기유입구(12)가 형 성된다.
여기서, 상기 공조케이스(10)는 차량의 뒷바퀴 커버(5) 상부측에 상기 공기유입구(12)가 수직상태가 되도록 설치된다.
그리고, 상기 공조케이스(10)의 내부에는 블로어유닛(20)으로부터 송풍되는 공기를 냉각하거나 가열하도록 증발기(14) 및 히터코어(15)가 순차적으로 일정 간격을 두고 설치된다.
또한, 상기 증발기(14)와 히터코어(15)의 사이에는 히터코어(15)를 바이패스하는 냉기와 히터코어(15)를 통과하는 온기의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(16)가 설치되고, 상기 공기토출구(13)측에는 공조모드에 따라 공기토출구(13)를 개폐하는 모드도어(17)가 설치된다.
그리고, 상기 블로어유닛(20)은 상기 스크롤케이스(11)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 공기유입구(12)를 통해 공기를 흡입하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍하는 원심팬(22)과, 상기 스크롤케이스(11)의 공기유입구(12) 반대쪽에 설치되어 상기 원심팬(22)을 구동하는 모터(21)로 이루어진다.
따라서, 상기 원심팬(22)의 회전에 의한 공기 흡입시 상기 공기유입구(12)는 공기를 원심팬(22)의 내측으로 안내하게 되고, 이후 원심팬(22)의 내측으로 흡입된 공기는 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되면서 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 유동하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍된다.
한편, 상기 공기토출구(13)는 공조케이스(10)의 내부에서 열교환된 공기를 차량의 루프(roof)측을 송풍하기 위한 벤트(vent)출구(13a)와, 차량의 플로 어(floor)측으로 송풍하기 위한 플로어출구(13b)로 분기되어 있다.
또한, 상기 스크롤케이스(11)의 스크롤 시작부분과 스크롤케이스(11)의 출구(11b)측이 만나는 경계부위에는 컷 오프(Cut-Off)(11a)가 형성된다.
그리고, 상기 소음저감수단(100a)은 원심팬(22)에 의한 공기흡입시 소음을 저감할 수 있도록 상기 공기유입구(12)의 내주면에 공기유입구(12)의 일부영역을 차폐하는 차폐판(100)을 일체로 형성하여 이루어진다.
상기 차폐판(100)은 상기 공기유입구(12)의 내주면에 일체로 형성되되 공기유입구(12)의 중심을 향해 평판 형태로 확장되게 형성된다.
이때, 상기 공기유입구(12)의 중심을 향해 확장 형성되는 차폐판(100)의 내주면은 다수의 직선부(101)로 형성되되, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)을 기준으로 상측에 위치하도록 형성되고, 상기 각 직선부(101)가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 상기 중심 수평선(L1)을 기준으로 하측에 위치하도록 형성된다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)을 기준으로하여 상측으로 일정간격 이격된 위치에 상한선(L2)을 평행하게 긋고, 하측으로는 상한선(L2)과 동일간격으로 이격된 위치에 하한선(L3)을 평행하게 그었을 때, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 상한선(L2)상에 위치하고, 상기 각 직선부(101)가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 하한선(L3)상에 위치하는 것이다.
여기서, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 동일 선상(상한선(L2))에 위치하게 된다.
도면에서는 상기 차폐판(100)의 내주면에 총 4개의 직선부(101)를 형성하였으며, 이때 상기 직선부(101) 중 시작점(S)에 위치한 직선부(101)와 끝점(E)에 위치한 직선부(101)는 각각 상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)에 걸쳐지게 형성하고, 그 사이에 위치한 직선부(101) 2개는 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)과 하한선(L3)의 사이에 형성하였다.
또한, 상기 각 직선부(101)의 사이에는 라운드부(102)를 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 차폐판(100)은 상기 컷 오프(11a) 영역에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 원심팬(22)이 회전하게 되면, 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되는 공기는 스크롤케이스(11)의 스크롤 시작부에서 시작하여 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 원심팬(22)의 회전방향으로 회전하면서 출구(11b)쪽으로 유동하여 공조케이스(10)로 송풍되는데, 이 과정에서 유동저항이 증가하게 되면 풍량이 감소하게 되고, 이때 컷 오프(11a) 영역에서 높은 출구 정압이 발생하게 된다. 이로인해, 상기 컷 오프(11a) 부근에서는 송풍공기의 역류현상이 발생하게 되어 상기 공기유입구(12)를 통해 흡입되는 공기와 상기 역류하는 공기가 부딪칠 경우 럼블소음이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 컷 오프(11a) 영역에 인접하여 상기 차폐판(100)을 형성하여 컷 오프(11a) 영역을 감싸도록 함으로써, 상기 공기유입구(12)를 통해 흡입되는 공기가 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍될 때 컷 오프(11a) 영역측으로 송풍되는 풍량을 줄여 바람이 역류하는 현상을 방지하고, 이로인해 럼블소음을 저감할 수 있으 며 승객의 감성 품질도 향상시킬 수 있다.
도 7은 본발명과 종래의 차폐판(100)의 유무에 따른 소음을 비교한 그래프로써, 각각의 모터(21)에 동일한 전압을 인가하여 원심팬(22)을 구동하는 상태에서 럼블소음을 측정한 것이다.
보는 바와 같이, 본발명과 종래의 소음 비교 그래프에서 점선으로 표시한 부분에서 확연히 소음이 개선됨을 알 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 상기 원심팬(22)이 회전하게 되면, 이 원심팬(22)의 회전에 의해 원심팬(22)의 내부에는 저압이 형성됨에 따라 상기 공기유입구(12)를 통해 공기가 원심팬(22)의 축방향으로 흡입되어 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되며, 이 송풍공기는 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 흘러 출구(11b)측을 통해 공조케이스(10)의 내부로 송풍된다.
즉, 상기 원심팬(22)이 회전하게 되면, 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍되는 공기는 스크롤케이스(11)의 스크롤 시작부에서 시작하여 스크롤케이스(11)의 내벽면을 따라 원심팬(22)의 회전방향으로 회전하면서 출구(11b)쪽으로 유동하여 공조케이스(10)로 송풍되는데, 이 과정에서 유동저항이 증가하게 되면 상기 컷 오프(11a) 영역에서 높은 출구 정압이 발생하게 되고 이에 따라 컷 오프(11a) 부근에서는 송풍공기의 역류현상이 발생할 수 있지만,
본 발명에서는 상기 공기유입구(12)의 내주면에 상기 컷오프(11a) 영역에 인 접하도록 차폐판(100)을 형성함과 동시에 상기 차폐판(100)의 내주면을 다수의 직선부(101)로 형성함으로써, 상기 공기유입구(12)를 통해 흡입되는 공기가 원심팬(22)의 반경방향으로 송풍될 때 컷 오프(11a) 영역측으로 송풍되는 풍량을 줄여 바람이 원심팬(22)의 내측으로 다시 역류하는 현상을 차단하여 상기 공기유입구(12)로 흡입되는 공기와 상기 역류하는 공기가 부딪치지 않게 되면서 럼블소음을 저감할 수 있는 것이다.
도 1은 종래의 리어 공조장치가 설치된 상태를 나타내는 사시도,
도 2는 종래의 리어 공조장치를 나타내는 단면도,
도 3은 도 1의 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 리어 공조장치에서 공기유입구에 차폐판이 형성된 상태를 나타내는 단면도,
도 5는 도4의 B방향에서 바라본 스크롤케이스를 나타내는 도면,
도 6은 도 5에서 차폐판을 확대 도시한 도면,
도 7은 본발명과 종래의 차폐판의 유무에 따른 소음을 비교한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
11: 스크롤케이스 12: 공기유입구
100: 차폐판 100a: 소음저감수단
101: 직선부 102: 라운드부

Claims (5)

  1. 입구측에 구비된 스크롤케이스(11)의 일측에 공기유입구(12)가 형성되고 출구측에는 다수의 공기토출구(13)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 스크롤케이스(11)의 내부에 회전가능하게 설치됨과 아울러 상기 공기유입구(12)로부터 공기를 흡입하여 공조케이스(10)의 내부로 송풍하는 원심팬(22)과, 상기 공기유입구(12)의 내주면에 형성되어 원심팬(22)에 의한 공기흡입시 소음을 저감하는 소음저감수단(100a)을 포함하여 이루어진 차량용 리어 공조장치에 있어서,
    상기 소음저감수단(100a)은 상기 공기유입구(12)의 내주면에 공기유입구(12)의 일부영역을 차폐하도록 차폐판(100)을 형성하여 이루어지고,
    상기 차폐판(100)의 내주면은 다수의 직선부(101)로 형성되되, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)을 기준으로 상측에 위치하도록 형성되고, 상기 각 직선부(101)가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 상기 중심 수평선(L1)을 기준으로 하측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기유입구(12)의 중심 수평선(L1)을 기준으로하여 상측으로 일정간격 이격된 위치에 상한선(L2)을 긋고, 하측으로는 상한선(L2)과 동일간격으로 이격된 위치에 하한선(L3)을 그었을 때, 상기 직선부(101)의 시작점(S)과 끝점(E)은 상한 선(L2)상에 위치하고, 상기 각 직선부(101)가 만나는 꼭짓점 중 적어도 하나는 하한선(L3)상에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐판(100)은 상기 스크롤케이스(11)의 내부에 형성되는 컷 오프(Cut-Off)(11a) 영역에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 직선부(101)의 사이에는 라운드부(102)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조케이스(10)는 차량의 뒷바퀴 커버(5) 상부측에 설치되되, 상기 공기유입구(12)가 수직상태가 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 공조장치.
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KR20140112930A (ko) * 2013-03-15 2014-09-24 한라비스테온공조 주식회사 차량용 리어 공조장치
KR20190111563A (ko) * 2018-03-23 2019-10-02 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치

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