KR101975804B1 - 차량용 공조장치의 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 송풍기에 관한 것으로서, 송풍모터의 냉각효율을 높여 송풍모터의 과열과 그로 인한 수명저하현상을 방지할 수 있고, 모터하우징 후면부분에서의 회전기류를 방지하여 회전기류로 인한 송풍성능 저하와 송풍소음의 발생을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 송풍실을 사이에 두고 축방향을 따라 서로 대응되게 형성되는 입구와 출구를 갖는 원통형 케이싱과, 케이싱의 송풍실에 설치되는 송풍팬 및, 송풍팬을 구동시킬 수 있도록 상기 송풍실에 설치되는 송풍모터를 포함하며, 송풍모터는, 모터하우징에 내장되는 차량용 공조장치의 송풍기에 있어서, 모터하우징은, 송풍팬으로부터 송풍되는 공기를 내부로 도입하여 송풍모터를 냉각시킬 수 있는 공기 도입홀과, 내부로 도입된 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 공기 배출홀을 구비한다.

Description

차량용 공조장치의 송풍기{BLOWER OF AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치의 송풍기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 송풍모터의 냉각효율을 높여 송풍모터의 과열과 그로 인한 수명저하현상을 방지할 수 있고, 모터하우징 후면부분에서의 회전기류를 방지하여 회전기류로 인한 송풍성능 저하와 송풍소음의 발생을 방지할 수 있는 차량용 공조장치의 송풍기에 관한 것이다.

차량의 공조장치는, 내,외기를 흡입하여 차실내로 송풍하는 송풍기를 구비한다. 이러한 송풍기는, 공기의 송풍 시에, 송풍소음이 적고, 송풍된 공기가 균일한 풍량분포를 갖도록 하는 것이 중요한 과제로 되어 있다.

최근 들어, 송풍소음이 적고, 송풍된 공기가 균일한 풍량분포를 갖게 하는 송풍기들이 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 본 출원인이 출원한 국내특허출원 제2012-120402호의 "차량용 공조장치의 송풍기"가 있다.

이 기술은, 도 1에 도시된 바와 같이, 송풍실(12)과 입구(14)와 출구(16)를 갖는 원통형 케이싱(10)과, 원통형 케이싱(10)의 송풍실(12)에 설치되는 송풍팬(20) 및, 송풍팬(20)을 구동시키는 송풍모터(30)를 구비한다.

송풍팬(20)은, 중앙의 콘형 허브(Hub)(22)와, 허브(22)의 가장자리 둘레로부터 입구(14)측의 둘레부분을 향해 방사상으로 연장되는 다익팬 구조의 날개(24)들을 포함한다. 이러한 송풍팬(20)은, 회전 시에 입구(14)측의 공기를 흡입한 후, 흡입된 공기를 축방향으로 유도하여 출구(16)측으로 배출시킨다.

송풍모터(30)는, 송풍실(12)의 중앙부분에 설치된 모터하우징(32)에 내장되며, 이렇게 내장된 송풍모터(30)는, 송풍팬(20)과 연결되어 상기 송풍팬(20)을 회전시킨다. 따라서, 공기의 송풍작용이 일어날 수 있게 한다.

이러한 기술의 송풍기에 의하면, 다익팬의 구조를 가지면서도 공기의 유동방향을 축방향으로 유도하는 구조이므로, 다익팬의 장점과 축류팬의 장점을 동시에 보유한다.

따라서, 공기의 송풍시, 송풍소음이 매우 적고, 송풍된 공기가 높은 토출풍량과 균일한 풍량분포를 갖게 한다. 이로써, 공기의 송풍성능을 최대한 향상시킨다.

그런데, 이러한 종래의 송풍기는, 송풍팬(20)의 공기가 모터하우징(32)의 후면부분(32a)을 따라 유동하는 과정에서 난기류를 일으킨다는 단점이 있다.

특히, 송풍팬(20)의 공기는, 모터하우징(32)의 외면둘레를 따라 송풍되면서 모터하우징(32)의 후면부분(32a)측에서 서로 합쳐지는데, 이렇게 합쳐진 공기들은 서로 간섭되면서 회전기류(Swirl Flow)를 일으킨다는 문제점이 있다. 그리고 이러한 문제점 때문에 공기의 송풍성능이 현저하게 저하되고, 송풍소음이 발생된다는 문제점이 있다.

이를 감안하여, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)을 유선형으로 형성하기도 하지만, 이러한 유선형 구조에도 불구하고 여전히 회전기류가 발생된다는 결점이 있으며, 이러한 결점 때문에 송풍성능 문제와 송풍소음의 문제가 여전히 개선되지 않는다는 단점이 있다.

이 밖에도, 종래의 송풍기는, 모터하우징(32)이 밀폐형 구조로 되어 있으므로, 송풍모터(30)의 냉각효율이 떨어진다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 송풍모터(30)가 과열될 우려가 많다는 문제점이 지적되고 있다. 특히, 송풍모터(30)가 과열됨으로써, 송풍모터(30)의 수명이 단축되거나 손상될 우려가 많다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 모터하우징 후면부분에서의 회전기류 현상을 방지할 수 있는 차량용 공조장치의 송풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 모터하우징 후면부분에서의 회전기류 현상을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 회전기류로 인한 송풍성능 저하현상과 송풍소음의 발생을 방지할 수 있는 차량용 공조장치의 송풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 송풍모터를 효율좋게 냉각시킬 수 있는 차량용 공조장치의 송풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 송풍모터를 효율좋게 냉각시킬 수 있도록 구성함으로써, 송풍모터의 과열을 방지하고 그 수명을 연장시킬 수 있는 차량용 공조장치의 송풍기를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기는, 송풍실을 사이에 두고 축방향을 따라 서로 대응되게 형성되는 입구와 출구를 갖는 원통형 케이싱과, 상기 케이싱의 송풍실에 설치되는 송풍팬 및, 상기 송풍팬을 구동시킬 수 있도록 상기 송풍실에 설치되는 송풍모터를 포함하며, 상기 송풍모터는, 모터하우징에 내장되는 차량용 공조장치의 송풍기에 있어서, 상기 모터하우징은, 상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기를 내부로 도입하여 상기 송풍모터를 냉각시킬 수 있는 공기 도입홀과, 내부로 도입된 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 공기 배출홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공기 도입홀은, 상기 모터하우징의 외주면을 따라 흐르는 상기 송풍팬의 공기를 도입할 수 있도록, 상기 모터하우징의 외주면 둘레를 따라 간격을 두고 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 공기 배출홀은, 상기 모터하우징의 후면부분에 상기 출구측 방향을 향해 형성되며, 토출된 공기가 상기 모터하우징의 후면부분측 주변공기를 상기 출구측 방향으로 유도하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기에 의하면, 송풍팬의 공기를 모터하우징의 내부로 도입한 다음, 도입된 공기로 송풍모터를 냉각시키는 구조이므로, 송풍모터의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 송풍모터의 냉각효율을 향상시킬 수 있으므로, 송풍모터의 과열을 방지하고, 이로써, 송풍모터의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 모터하우징의 내부 공기를 모터하우징의 후면부분으로 토출시킨 후, 토출된 공기를 통해 모터하우징 후면부분에서의 회전기류 현상을 방지할 수 있는 구조이므로, 회전기류로 인한 송풍성능 저하현상과 송풍소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 송풍기를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 송풍기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

먼저, 본 발명에 따른 송풍기의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2와 도 3을 참조하여 공조장치의 송풍기에 대해 간략하게 살펴본다.

공조장치의 송풍기는, 원통형 케이싱(10)을 갖추고 있다. 케이싱(10)은, 내부의 송풍실(12)을 구비하며, 송풍실(12)은 입구(14)와 출구(16)를 갖추고 있다.

입구(14)와 출구(16)는, 송풍실(12)을 사이에 두고 축방향을 따라 상,하 서로 대응되게 배열된다.

그리고 송풍기는, 케이싱(10)의 송풍실(12)에 설치되는 송풍팬(20)을 구비한다.

송풍팬(20)은, 원심형 다익팬으로서, 중앙의 콘형 허브(Hub)(22)와, 허브(22)의 둘레에 등간격으로 설치되는 다수의 날개(24)들을 구비한다.

날개(24)들은, 허브(22)의 가장자리 둘레로부터 입구(14)측을 향해 방사상으로 연장된다. 특히, 입구(14)의 가장자리 둘레를 향해 경사지게 연장된다.

이러한 날개(24)들은, 다익팬의 날개구조를 가짐과 동시에 축류팬(Axial Fan)의 날개구조를 동시에 갖게 되며, 이러한 구조의 날개(24)들은, 회전 시에, 입구(14)측의 공기를 흡입한 다음, 흡입된 공기를 축방향으로 유도하고, 축방향으로 유도된 공기를 하측의 출구(16)로 배출한다.

그리고 송풍기는, 송풍팬(20)을 구동시키는 송풍모터(30)를 구비한다. 송풍모터(30)는, 모터하우징(32)에 내장되며, 이렇게 내장된 송풍모터(30)는, 송풍팬(20)과 연결되어 상기 송풍팬(20)을 회전시킨다. 따라서, 공기의 송풍작용이 일어날 수 있게 한다.

여기서, 송풍모터(30)의 모터하우징(32)은, 송풍실(12)의 중앙부분에 고정적으로 설치되고, 이렇게 설치된 모터하우징(32)은, 송풍실(12)의 내주면부분과 간격을 두고 배치된다. 그리고 모터하우징(32)의 외주면과 송풍실(12)의 내주면 사이의 간격으로는 송풍팬(20)의 공기가 송풍된다.

한편, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)은, 공기의 흐름방향을 향해 유선형 구조로 형성된다. 이는, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)에 대한 공기의 흐름저항을 최소화시키기 위함이다.

다음으로, 본 발명에 따른 송풍기의 특징부를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 송풍기는, 모터하우징(32)의 외주면 둘레부분에 형성되는 공기 도입홀(40)을 구비한다.

공기 도입홀(40)은, 모터하우징(32)의 외주면 둘레부분을 따라 적어도 하나 이상 형성되며, 이렇게 형성된 공기 도입홀(40)은, 모터하우징(32)의 외주면을 따라 흐르는 공기를 도입한다.

특히, 모터하우징(32)의 외주면을 따라 흐르는 공기를 모터하우징(32)의 내부로 도입하고, 도입된 공기를 송풍모터(30)측으로 유도한다. 따라서, 도입된 공기가 송풍모터(30)를 냉각시킬 수 있게 한다. 이로써, 송풍모터(30)의 냉각효율을 높인다. 그 결과, 송풍모터(30)의 과열과 그로 인한 열손상과 수명저하 현상을 방지한다.

한편, 이러한 공기 도입홀(40)은, 송풍모터(30)에 대응되는 위치에 형성되는 것이 좋다. 특히, 송풍모터(30)에 대응되는 모터하우징(32)부분에 원주방향을 따라 일정한 간격을 두고 형성되는 것이 좋다.

이렇게 형성한 이유는, 도입된 공기가 송풍모터(30)에 직접적으로 접촉하면서 송풍모터(30)를 효율좋게 냉각시킬 수 있도록 하기 위함이다.

다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 송풍기는, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)에 형성되는 공기 배출홀(50)을 구비한다.

공기 배출홀(50)은, 모터하우징(32)의 유선형 후면부분(32a)의 끝부분에 형성되며, 이렇게 형성된 공기 배출홀(50)은, 모터하우징(32)의 내부로 도입된 냉각공기를 외부로 배출시킨다.

특히, 송풍모터(30)를 냉각시킨 공기를 배출시킨다. 따라서, 모터하우징(32)의 내부압력을 낮춰준다. 이로써, 모터하우징(32)의 외주면을 따라 흐르는 공기가 상기 공기 도입홀(40)로 원활하게 도입될 수 있게 한다.

한편, 공기 배출홀(50)은, 모터하우징(32)의 내부 공기를 후면부분(32a)측으로 토출하되, 송풍팬(20)의 송풍공기 흐름방향을 향해 토출하며, 이렇게 토출된 공기는 적절한 유속을 가지면서 모터하우징(32) 후면부분(32a)의 공기를 출구(16)측 방향으로 이끌게 된다. 이로써, 모터하우징(32) 후면부분(32a)에 발생되는 회전기류 현상을 방지한다.

즉, 공기 배출홀(50)은, 모터하우징(32)의 내부 공기를 후면부분(32a)측으로 토출하는 과정에서 토출공기 주변의 압력을 낮추게 되는데, 이러한 토출공기 주변의 낮은 압력 때문에 모터하우징(32)의 후면부분(32a)측 공기는 공기 배출홀(50)의 토출공기에 이끌리면서 함께 유동하게 된다. 특히, 공기의 송풍방향을 향해 빠르게 유동된다.

그 결과, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)에서 발생되는 회전기류 현상이 원천적으로 방지된다. 이로써, 후면부분(32a)에서의 회전기류로 인한 송풍성능 저하현상과 송풍소음의 발생을 방지할 수 있다.

한편, 이러한 공기 배출홀(50)은, 모터하우징(32)의 후면부분(32a)에 1개 형성되는 것이 바람직하며, 그 크기는 공기 도입홀(40)의 크기와 개수를 고려하여 설정된다.

바람직하게는, 공기 배출홀(50)의 직경이, 공기 도입홀(40)의 크기와 개수에 비례하여 형성되는 것이 좋다. 따라서, 공기 도입홀(40)로 도입되는 공기량이 많을수록, 이에 비례하여 공기 배출홀(50)의 크기가 커지도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 송풍기에 의하면, 송풍팬(20)의 공기를 모터하우징(32)의 내부로 도입한 다음, 도입된 공기로 송풍모터(30)를 냉각시키는 구조이므로, 송풍모터(30)의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 송풍모터(30)의 냉각효율을 향상시킬 수 있으므로, 송풍모터(30)의 과열을 방지하고, 이로써, 송풍모터(30)의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 모터하우징(32)의 내부 공기를 모터하우징(32)의 후면부분(32a)으로 토출시킨 후, 토출된 공기를 통해 모터하우징(32) 후면부분(32a)에서의 회전기류 현상을 방지할 수 있는 구조이므로, 회전기류로 인한 송풍성능 저하현상과 송풍소음의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 케이싱(Casing) 10a: 케이싱의 내주면
12: 송풍실 14: 입구
16: 출구 20: 송풍팬(Fan)
22: 허브(Hub) 24: 날개
30: 송풍모터(Motor) 32: 모터하우징((Motor Housing)
32a: 모터 하우징의 후면부분 40: 공기 도입홀(Hole)
50: 공기 배출홀

Claims (5)

1. 송풍실(12)을 사이에 두고 축방향을 따라 서로 대응되게 형성되는 입구(14)와 출구(16)를 갖는 원통형 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 송풍실(12)에 설치되는 송풍팬(20) 및, 상기 송풍팬(20)을 구동시킬 수 있도록 상기 송풍실(12)에 설치되는 송풍모터(30)를 포함하며, 상기 송풍모터(30)는, 모터하우징(32)에 내장되는 차량용 공조장치의 송풍기에 있어서,
   상기 모터하우징(32)은, 상기 송풍팬(20)으로부터 송풍되는 공기를 내부로 도입하여 상기 송풍모터(30)를 냉각시킬 수 있는 공기 도입홀(40)과, 내부로 도입된 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 공기 배출홀(50)을 구비하고;
   상기 공기 도입홀(40)은,
   상기 모터하우징(32)의 외주면을 따라 흐르는 상기 송풍팬(20)의 공기를 도입할 수 있도록, 상기 모터하우징(32)의 외주면 둘레를 따라 간격을 두고 다수개 형성되며;
   상기 공기 배출홀(50)은,
   상기 모터하우징(32)의 후면부분(32a)에 상기 출구(16)측 방향을 향해 형성되며, 토출된 공기가 상기 모터하우징(32)의 후면부분(32a)측 주변공기를 상기 출구(16)측 방향으로 유도하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 송풍기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 모터하우징(32)의 후면부분(32a)은, 공기의 흐름방향을 향해 유선형 구조로 형성되며, 상기 공기 배출홀(50)은, 상기 모터하우징(32)의 유선형 후면부분(32a)의 끝부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 송풍기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 공기 도입홀(40)의 직경 크기 및 그 개수에 비례하여, 상기 공기 배출홀(50)의 직경을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 송풍기.

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