KR100479560B1 - Vehicle Engine Cooling System - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 동일 공기유량율 면에서 유리한 원심 송풍기를 이용한 흡기방식의 냉각시스템으로서, 별도의 소음분리판과 같은 구조를 적용하지 않아도 엔진 소음을 차단할 수 있고 냉각효율이 개선되는 냉각시스템을 제공함을 기술적 과제로 하여, Disclosed is an intake type cooling system using a centrifugal blower that is advantageous in terms of the same air flow rate, and provides a cooling system that can block engine noise and improve cooling efficiency without applying a structure such as a separate noise separating plate. As a task,
엔진실 내부에 설치된 송풍기(40)로서 전면 그릴(20)을 거친 외부 공기가 라디에이터(30)를 냉각시키는 차량의 엔진 냉각시스템에 있어서,송풍기(40)가, 라디에이터를 향한 일측면의 중공형의 환형 원통 안쪽면을 흡입구(42)로 하고 이 중공형의 원판 상단을 연장하여 배기구(44)를 형성한 케이스(41) 및, 상기 흡입구(42)에 설치되어 흡입 공기를 원주방향으로 회전시켜 외부로 배기시키도록 하는 원심팬(43)으로 이루어진 차량의 엔진 냉각 시스템을 달성하며,In the engine cooling system of a vehicle in which outside air passing through the front grille 20 cools the radiator 30 as the blower 40 installed inside the engine compartment, the blower 40 is hollow on one side facing the radiator. A case 41 having an inner side of the annular cylinder as the inlet port 42 and extending the upper end of the hollow disc to form an exhaust port 44, and installed in the inlet port 42 to rotate the intake air in the circumferential direction, thereby To achieve an engine cooling system for a vehicle comprising a centrifugal fan (43) for evacuating
상기 송풍기의 배기구 일측면에, 배기압력으로 흡입되는 제 2흡입구(45)를 형성하되 반 개방형의 엔진실 커버부재(50)를 적용하므로서 냉각수 냉각과 함께 엔진 외부를 공냉시킴으로서 냉각효과가 개선되고 상기 케이스 내에서 흡입기류가 가이드 됨에 따라 소음 발생을 줄이게 되는 차량의 냉각시스템을 제공하게 된다.By forming a second intake port 45 suctioned at the exhaust pressure on one side of the exhaust port of the blower, by applying the semi-open type engine compartment cover member 50, the cooling effect is improved by air cooling the outside of the engine together with the cooling water and the cooling effect is improved. As the intake airflow is guided in the case, it provides a cooling system for the vehicle that reduces the generation of noise.
Description
본 발명은 차량의 엔진 냉각 시스템에 관한 것으로 상세하게는 냉각팬 구동 소음을 줄이기 위하여 원심 송풍기를 적용한 엔진 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an engine cooling system of a vehicle, and more particularly, to an engine cooling system employing a centrifugal blower to reduce cooling fan driving noise.
종래에는 첨부 도면 도 1,도 2 및 도 3에서 도시하는 바와같은 냉각 시스템이 알려져 왔다.Conventionally, cooling systems as shown in the accompanying drawings, Figs. 1, 2 and 3 have been known.
즉, 도 1에서 도시하는 엔진 냉각시스템은 라디에이터(120)와 엔진(100)사이에 복수의 축류 송풍기(140)를 설치한 슈라우드(130)를 개재시켜 후드(160) 흡기구(150)로부터 외부 공기를 빨아드려 라디에이터(120)를 냉각시킨 뒤 전방 그릴(110)로 배출시키는 구조로서, 엔진 본체의 소음이 엔진실 전체는 물론 흡기구로 방사되어 엔진 소음이 상당할 뿐만 아니라 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 엔진 구동 상태에서는 항상 송풍팬이 작동되어 이에 따른 소음 역시 상당하며 특히 흡기구를 통한 외기가 흡입 과정에서 팬의 상부로 집중 흡입되어 팬 유량효율이 감소하고 팬 날개와 부딪쳐 발생되는 블레이드 패싱 후레퀀시(Blade Passing Frequency)소음이 함께 발생되는 문제점이 있었다.That is, the engine cooling system shown in FIG. 1 has external air from the
도 2는 전방 그릴(110)과 라디에이터(120)의 사이에 축류 송풍기(170)를 설치하여 후드(160) 상면의 흡기구(150)에서 외부공기를 빨아드린 뒤 라디에이터(120)를 통과시켜 냉각시키도록 하고 엔진(100)과 라디에이터(120)사이에 소음 분리판(200)을 설치한 흡기식 냉각 시스템이다.Figure 2 is installed between the
이 냉각 시스템에서는 팬 구동 장치를 별도의 구동수단인 유압모터 혹은 모터로 실시하므로 이를 설비함에 따른 설비비가 증가되는 문제점이 있고, 라디에이터(120) 상부로만 집중 흡입되므로 라디에이터(120)의 냉각 효율이 불량하며, 마찬가지로 블레이드 패싱 후레퀀시 소음이 증가되는 문제점이 있었고, 소음분리판(200)과 함께 냉각수 공급관(122)을 설치함에 따른 설비비 증가의 문제점이 있었다.In this cooling system, since the fan driving device is implemented as a hydraulic motor or a motor as a separate driving means, there is a problem in that a facility cost increases due to the installation of the fan driving device, and the cooling efficiency of the
도 3은 라디에이터(120)와 엔진(100) 전면에 설치된 소음 분리판(210)과의 사이에 축류 송풍기의 일종인 터보팬(170)을 설치한 냉각 시스템으로써 전면 그릴(112)가 흡입구가 되고 후드(16)는 배기구(152)가 되므로 터보 팬(170) 자체가 케이스가 없어 공기 흡입효율이 낮고, 터보팬을 설치함에 따른 슈라우드 설치 구조의 복잡성 및 그에 따른 설치비가 많고, 터보팬이 소음을 줄이려면 터보날개의 구조가 복잡한 유선형 구조여야 하므로 고장 발생율이 높고,유선형 구조를 위한 특수 설계를 하여야 하며, 소음 분리판의 설치에 따른 설치비의 증가가 예상되며, 배치구조상 터보팬 주위로 냉각수 호스등이 통과되어 공기흐름에 장애가 발생되어 소음 증가의 원인이 되어 왔다.3 is a cooling system in which a
상기와 같은 종래 엔진 냉각시스템은 공통적으로 축류 송풍구조를 적용하므로 이를 동일 공기유량율 면에서 유리한 원심 송풍구조로 변경함이 필요로 되고, 소음분리판과 같은 구조 없이 엔진 소음을 차단할 수 있으면서 설비단가면에서도 유리한 송풍구조가 필요로 되는 것이다.Since the conventional engine cooling system as described above commonly uses an axial flow blow structure, it is necessary to change it to a centrifugal blow structure that is advantageous in terms of the same air flow rate, and it is possible to block engine noise without a structure such as a noise separator. Advantageous blowing structure is also required in the mask.
본 발명은 상기와 같은 종래 엔진 냉각시스템이 갖는 문제점을 감안하여 동일 공기유량율 면에서 유리한 원심 송풍기를 이용한 흡기방식으로 변경하고, 별도의 소음분리판과 같은 구조를 적용하지 않아도 엔진 소음을 차단할 수 있고 설비 단가면에서도 유리한 송풍구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention can be changed to the intake method using a centrifugal blower which is advantageous in terms of the same air flow rate in view of the problems of the conventional engine cooling system as described above, it is possible to block the engine noise without applying a structure such as a separate noise separation plate The purpose is to provide an air blowing structure that is advantageous in terms of equipment cost.
위와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 엔진실 내부에 설치된 송풍기로서 전면 그릴을 거친 외부 공기로서 라디에이터를 냉각시키는 차량의 엔진 냉각시스템에 있어서,상기 송풍기가, 라디에이터를 향한 일측면의 중공형의 환형 원통 안쪽면을 흡입구로 하고 이 중공형의 원판 상단을 연장하여 배기구를 형성한 달팽이형 케이스 및, 상기 흡입구에 설치되어 흡입 공기를 원주방향으로 회전시켜 외부로 배기시키도록 하는 원심팬으로 이루어진 원심 송풍기로 이루어지되, 상기 송풍기의 배기구 일측면에, 배기압력으로 흡입되는 제 2흡입구를 형성하여 엔진 주위의 기류를 베르누이의 원리로서 빨려 나가도록 하므로서 강제 순환이 아닌 자연 순환을 이룩하며,상기 송풍구조의 구동수단을 엔진 혹은 유압모터로 실시 가능하며,상기 구동수단, 송풍기 및 라디에이터를 수용하면서 흡기구와, 배기구를 형성하여 엔진실 주위를 거쳐 외기가 이동하도록 커버부재를 구성함에 의하여 달성되며, 이 커버부재는 외기 흡입구를 형성한 밀폐된 케이스로 이루어지거나,측면에 흡기구 혹은 배기구를 형성하거나, 상기 배기구가 상기 커버부재의 상면과 측면에 걸쳐 형성되는 구조로서 달성 가능하다.A feature of the present invention for achieving the above object is in the engine cooling system of the vehicle for cooling the radiator as the outside air passing through the front grill as a blower installed inside the engine compartment, the blower, the hollow of one side toward the radiator The inner surface of the annular cylinder of the inlet and the snail-shaped case extending the top of the hollow disk to form an exhaust port, and a centrifugal fan installed in the inlet to rotate the suction air in the circumferential direction to exhaust to the outside It is made of a centrifugal blower, and on one side of the exhaust port of the blower, by forming a second inlet suctioned by the exhaust pressure to suck the air flow around the engine as the principle of Bernoulli to achieve a natural circulation rather than forced circulation, the blower The drive means of the structure can be implemented by an engine or a hydraulic motor, The drive means, It is achieved by forming a cover member to form an air inlet and an exhaust port while receiving a blower and a radiator so that outside air moves around the engine compartment, and the cover member is made of a sealed case having an outside air inlet, Alternatively, an exhaust port may be formed, or the exhaust port may be achieved as a structure formed over the top and side surfaces of the cover member.
이하에서 본 발명의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to explain the configuration and operation of the present invention.
도 10은 도 9의 단면도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명 커버부재의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view of FIG. 9, and FIGS. 11 and 12 are schematic views showing still another embodiment of the cover member of the present invention.
첨부 도면중 도 4는 본 발명 차량의 엔진 냉각 시스템을 나타내는 개략 단면도이고, 도 5는 도 4에서 엔진과 송풍기를 발췌한 상태의 개략 사시도로서 이에 따르면, 본 발명은 흡기구(12)를 구비한 후드(10) 하방에 전면 그릴(20)과, 라디에이터(30)와, 송풍기(40)와,엔진(60)이 위치된다.4 is a schematic cross-sectional view showing the engine cooling system of the vehicle according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic perspective view of the engine and the blower extracted from FIG. 4, and accordingly, the present invention provides a hood having an
상기에서 송풍기(40)는, 라디에이터를 향한 일측면의 중공형의 환형 원통 안쪽면을 흡입구(42)로 하고 이 중공형의 원판 상단을 연장한 배기구(44)를 구비한 달팽이형 케이스(41)내에서 흡입 공기를 원주방향으로 회전시켜 외부로 배기시키도록 하는 원심팬(43)으로 이루어진다.The
첨부 도면중 도 8은 본 발명 엔진 주위의 기류를 배기시키는 원리도로서 이에 따르면 본 발명은 상기 송풍기(40)의 배기구(44) 일측면에, 배기압력으로 흡입되는 제 2흡입구(45)를 형성하여 엔진 주위의 공기를 흡입 함으로써 엔진을 공냉시키는 구조를 갖는다.8 is a principle diagram of exhausting airflow around the engine according to the present invention. According to the present invention, a
도 7은 본 발명 다른 실시예의 개략 단면도이며, 도 9는 본 발명 커버부재의 다른 실시예를 나타내는 개략도이고, 도 10은 도 9의 단면도이며, 도 11 및 도 12는 본 발명 커버부재의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도로서, 이에 따르면,7 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the cover member of the present invention, FIG. 10 is a cross-sectional view of FIG. 9, and FIGS. 11 and 12 are still another embodiment of the cover member of the present invention. As a schematic representation of an embodiment, according to this,
본 발명에서 송풍기 (40)와 라디에이터(30)를 수용하는 커버부재(50)는 다음과 같다.
즉, 흡기구(52)(53)와, 배기구(54)를 형성한 밀폐된 커버부재(50)로 혹은 첨부 도면 도 7과 같이 양측면이 개방된 개방형의 커버부재(50)로서 엔진(60),송풍기(40) 및 라디에이터(30)를 수용하는 구조를 이루며, 도 9에서 도시하는 바와같이 커버부재(50)의 측면에 흡기구(52)를 형성하므로서 흡기구(52)를 통한 흡입 압력으로 엔진 주위의 기류가 자연스럽게 배기되게 한다. 이때 흡기구(52)의 용적 크기가 작아 소음의 발생은 우려되나 공냉 효과가 우수하여 라디에이터(30)를 통한 냉각수 냉각 효과와 더불어 냉각 효율이 증대된다.That is, the
한편, 도 11과 같이 커버부재(50)의 흡기구(53)을 전방으로, 배기구(54)를 측방으로 실시하여 기류의 이동을 유도 할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 11, the
또한, 도 12와 같이 상기 커버부재(50)의 측면에 배기구(54)를 형성하거나 이 배기구(55)를 상기 커버부재(50)의 상면과 측면에 걸쳐 형성하므로서 상기 우려하는 소음의 발생을 개선한다.In addition, as shown in FIG. 12, the
상기한 모든 커버부재(50)의 여러 가지 실시예는 첨부한 도면 도8과 도 10에서 도시하는 바와같이 흡입구(42)를 통한 기류의 흡입후 와류를 따라 증가되는 기류압에 의하여 확장된 배기구(44)로 빠르게 배기되므로 이와같은 배기구(44)의 측면에 제 2흡입구(송풍기를 기준으로)(45)를 형성하면 커버부재(50)으로 차단된 엔진실내의 에어가 압력차에 의해 흡입되면서 상당한 압력으로 상기 제 2흡입구(45)(엔진실측에서는 배기구임)를 통하여 빠져 나가게 된다.Various embodiments of all the above-described
이와같은 기류의 이동은 베르누이 정리로서 설명되며 커버부재(50)내부가 밀폐되거나 반 차단된 상태에서는 그 정도의 차이를 갖고 기류의 배기를 기대할 수 있다.Such movement of air flow is described as Bernoulli's theorem, and in the state where the inside of the
첨부 도면중 도 6은 본 발명 다른 실시예의 개략 단면도로서, 이에 따르면, 상기 송풍기 구동수단을 엔진(60)의 구동축(61)에 연결하여 실시 할 수 있으며, 유압모터(62)로도 실시 가능하다.6 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the present invention, whereby the blower driving means may be connected to the
이와같이 구성된 본 발명은 엔진의 구동 샤프트와 연결된 원심 송풍기(40)의 구동축(61)에 의하여 원심팬(43)이 회전되면서 흡입구(42)를 통하여 에어가 흡입되면서 와류상의 케이스(41) 내부를 따라 와류방향으로 기류가 이동되어 구경이 확장된 배기구(44)로 빠르게 배기되므로 상기 흡입구(42) 전방에 설치된 라디에이터(30)를 통해 외부 공기가 흡입되어 라디에이터(30)를 냉각시키게 된다.According to the present invention configured as described above, as the
아울러 상기한 반 개방형의 커버부재(50)로서 엔진(60)과 상기 원심송풍기(40) 및 라디에이터(30)를 수용하도록 하는 경우에는 커버부재(50)의 흡입구(52)를 통하여 외부 공기가 흡기되면서 엔진 주위를 공기냉각시키면서 상기한 제 2흡입구(배기구)(45)에서 발생되는 상술한 베르누이 정리에 따른 흡입력으로 빨려 나가게 된다.In addition, when the semi-open
상술한 커버부재(50)의 배기구 혹은 흡기구는 그 측면이나 상면에서 독립적으로 혹은 복수의 구조로 실시하여 내부 엔진실의 용적에 대응하는 흡입 및 배기구경을 결정함이 바람직하다.Preferably, the exhaust port or the inlet port of the
이상 살펴본 바와같이 본 발명은 라디에이터(30)를 통한 냉각수 냉각 효과와 다불어 엔진의 주위를 커버부재(50)내의 기류압에 의하여 냉각시키므로서 엔진내부를 순환하는 라디에이터의 냉각수에 의한 냉각효과와 더불어 엔진 외부에서의 냉각이 더하여져 그 냉각 효율이 훨씬 증대되는 효과를 가지며, 아울러 원심 송풍기의 케이스(41)내에서 흡입기류의 이동을 가이드 하므로서 기류와의 접촉 소음 혹은 이동중의 소음이 차단되는 효과를 갖게 된다.As described above, the present invention provides the cooling water cooling effect through the
따라서 종래 엔진소음으로부터 차단하기 위하여 혹은 송풍팬과 흡입기류의 접촉에 따른 블레이드 패싱 후레퀀시 소음등을 차단하기 위하여 소음 분리판을 설치할 필요가 없게 되는 경제적 효과도 뒤따른다.Therefore, there is also an economic effect that it is not necessary to install a noise separator to block from the noise of the conventional engine or to block the noise of the blade passing frequency caused by the contact of the blowing fan and the intake air flow.
도 1은 종래 일반적인 차량의 엔진 냉각 시스템을 나타내는 개략 단면도1 is a schematic cross-sectional view showing an engine cooling system of a conventional general vehicle.
도 2는 종래 흡기 타입의 차량 엔진 냉각 시스템으로서 소음 분리판을 설치한 경우의 개략 단면도2 is a schematic cross-sectional view of a case in which a noise separation plate is installed as a conventional intake type vehicle engine cooling system.
도 3은 종래 소음 분리판을 실시한 경우의 차량 엔진 냉각 시스템으로 터보팬을 적용한 경우의 엔진 냉각 시스템의 개략 단면도3 is a schematic cross-sectional view of an engine cooling system when a turbo fan is applied to a vehicle engine cooling system when a conventional noise separating plate is applied.
도 4는 본 발명 차량의 엔진 냉각 시스템을 나타내는 개략 단면도4 is a schematic cross-sectional view showing an engine cooling system of the present invention vehicle.
도 5는 도 4에서 엔진과 송풍기를 발췌한 상태의 개략 사시도FIG. 5 is a schematic perspective view of a state in which the engine and the blower are extracted in FIG. 4; FIG.
도 6은 본 발명 다른 실시예의 개략 단면도6 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명 다른 실시예의 개략 단면도7 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명 엔진 주위의 기류를 배기시키는 원리도8 is a principle diagram for exhausting airflow around the engine of the present invention.
도 9는 본 발명 커버부재의 다른 실시예를 나타내는 개략도9 is a schematic view showing another embodiment of the present invention cover member
도 10은 도 9의 단면도10 is a cross-sectional view of FIG. 9
도 11 및 도 12는 본 발명 커버부재의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도11 and 12 are schematic views showing another embodiment of the cover member of the present invention
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
10:후드, 20:전방그릴,30:라디에이터,40:송풍기,10: Hood, 20: Front grill, 30: Radiator, 40: Blower,
50:커버부재,60:엔진,12:배기구,41:케이스,50: cover member, 60: engine, 12: exhaust vent, 41: case,
42:흡입구,43:원심팬,44:배기구,45:제 2흡입구,42: inlet, 43: centrifugal fan, 44: exhaust vent, 45: second inlet,
52,53:흡기구, 54,55:배기구,52,53: intake vent, 54, 55: exhaust vent,
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Legal Events
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N231 | Notification of change of applicant | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20130111 Year of fee payment: 9 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131223 Year of fee payment: 10 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |