KR101395751B1 - 팬쉬라우드 조립체 - Google Patents

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KR101395751B1
KR101395751B1 KR1020120033055A KR20120033055A KR101395751B1 KR 101395751 B1 KR101395751 B1 KR 101395751B1 KR 1020120033055 A KR1020120033055 A KR 1020120033055A KR 20120033055 A KR20120033055 A KR 20120033055A KR 101395751 B1 KR101395751 B1 KR 101395751B1
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Abstract

본 발명은 팬쉬라우드 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 쉬라우드의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크가 설치되고, 리저버 탱크와 모터하우징 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로가 형성되되, 연결유로를 막는 밀폐부를 포함하여 형성됨으로써, 평상시에는 냉각수가 모터로 유동되지 않고, 일정 온도 이상의 열이 발생될 경우, 밀폐부의 녹아 모터로 냉각수가 유동되도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있는 팬쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

Description

팬쉬라우드 조립체{Fan and Shroud Assembly}
본 발명은 팬쉬라우드 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 쉬라우드의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크가 설치되고, 리저버 탱크와 모터하우징 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로가 형성되되, 연결유로를 막는 밀폐부를 포함하여 형성됨으로써, 평상시에는 냉각수가 모터로 유동되지 않고, 일정 온도 이상의 열이 발생될 경우, 밀폐부의 일부 면이 녹아 모터로 냉각수가 유동되도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있는 팬쉬라우드 조립체에 관한 것이다.
차량의 엔진룸 전방에는 라디에이터나 응축기 등의 열교환기들이 구비되며, 상기 열교환기들에서는 주변의 공기와 열교환기 내부의 열교환매체 사이에 열교환이 발생된다.
이 때, 상기 열교환기의 방열 효율을 높이기 위하여 상기 열교환기에 대해 공기를 강제 송풍할 수 있는 팬쉬라우드 조립체가 설치되며, 상기 열교환기와 팬쉬라우드 조립체를 포함하여 쿨링모듈을 이루게 된다.
도 1은 팬쉬라우드 조립체(1)를 나타낸 도면으로서, 상기 팬쉬라우드 조립체(1)는 모터(20); 상기 모터(20)의 구동축(21)과 결합되는 허브(Hub, 12)와, 상기 허브(12)의 외주에 방사상으로 배치되는 다수의 블레이드(11)와, 그리고 상기 블레이드(11)들의 변형을 방지하기 위하여 블레이드(11)들의 끝을 연결하는 팬 밴드(Fan Band, 13)를 포함하는 팬(10); 및 중앙에는 통풍구(31)가 마련되며 다수의 스테이터(32)에 의해 통풍구(31) 내주면에서 구심방향으로 연장 형성되어 상기 모터(20)를 고정 지지하는 모터하우징(33)가 형성된 쉬라우드(30)(shroud);를 포함하여 형성된다.
도 2 (A)는 이와 같은 일반적인 열교환기 및 팬쉬라우드 조립체의 배치를 간략하게 나타낸 도면으로서, 통상적으로 종래의 팬쉬라우드 조립체(1)는 열교환기(2)의 일측면에 평행하게 구비된다.
즉, 상기 방사상으로 배열된 다수의 블레이드(11)를 회전시켜 축방향으로 공기를 송풍하는 유체기계로서, 통상 팬(10)과 상기 모터(20)를 지지하면서 그 주위를 둘러싸 보호하는 쉬라우드(30)(shroud)와 함께 조립체를 이루어 차체에 장착된다.
차량에 설치되는 팬쉬라우드 조립체(1)는 열교환기(2)의 배치 형식에 따라서 푸셔 타입(Pusher type)과 풀러 타입(Puller type)으로 분류된다.
상기 도 2의 (B) 및 (C)은 이러한 푸셔 타입 및 풀러 타입 두 종류의 팬쉬라우드 조립체(1)에 대한 배치도 및 공기 흐름을 도시한 것이다.
한편, 팬쉬라우드 조립체는 내부에 설치되는 모터의 회전에 의해 열이 발생되는데, 과열로 인한 화재가 발생될 경우, 모터가 모터하우징 내에 고정 설치되므로 화재의 조기 진압이 어렵다는 문제점이 있다.
국내등록특허 제0935078호(등록일 2009.12.23, 명칭 : 차량용 팬쉬라우드 구조)에서는 지지 링의 외측부에 소정 간격으로 적어도 1개 이상의 공기순환구를 형성하여 모터 측으로의 공기유동을 원활하게 함으로써, 모터를 냉각시키도록 고안된 차량용 팬쉬라우드 구조가 개시된 바 있다.
하지만 여전히 팬쉬라우드 자체의 큰 구조 변경 없이, 화재 발생 시 진압이 용이한 팬쉬라우드 조립체의 개발이 필요한 실정이다.
국내등록특허 제0935078호(등록일 2009.12.23, 명칭 : 차량용 팬쉬라우드 구조) 일본공개특허 제1993-312195호(공개일 1993.11.22 명칭 : 축류 송풍팬)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 쉬라우드의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크가 설치되고, 리저버 탱크와 모터하우징 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로가 형성되되, 연결유로를 막는 밀폐부를 포함하여 형성됨으로써, 평상시에는 냉각수가 모터로 유동되지 않고, 일정 온도 이상의 열이 발생될 경우, 밀폐부의 일부 면이 녹아 모터로 냉각수가 유동되도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있는 팬쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 복수개의 블레이드(110)로 구성된 팬(100)과, 상기 팬(100)의 구동을 위해 구동축이 구비되는 모터(120)와, 중앙에는 송풍구(210)가 마련되며 상기 송풍구(210) 내주면에서 구심방향으로 연장 형성되어 상기 모터(120)가 고정되는 모터하우징(220)을 지지하는 스테이터(230)를 갖는 쉬라우드(200)를 포함하는 팬쉬라우드 조립체(1000)에 있어서, 상기 팬쉬라우드 조립체(1000)는 상기 쉬라우드(200)의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크(300)가 설치되며, 상기 리저버 탱크(300)와 상기 모터하우징(220) 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로(400)가 형성되되, 상기 연결유로(400)의 일측면은 상기 리저버 탱크(300)와 연통되는 연통구(310)가 형성되고, 나머지 면은 밀폐되어 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 연결유로(400)는 밀폐되어 형성되는 면 중 적어도 어느 한 면이 열에 의해 녹아 개방될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 연결유로(400)는 별물구조이며, 일부 면이 상기 쉬라우드(200)와 다른 재질로 제작될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 연결유로(400)는 사출되어 제작된 다음, 상기 쉬라우드(200)에 융착될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 연결유로(400)는 상기 리저버 탱크(300)에서 상기 모터하우징(220) 측으로 갈수록 단면적이 넓어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 연결유로(400)는 상기 리저버 탱크(300)의 하단에 인접하여 연결될 수 있다.
본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 쉬라우드의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크가 설치되고, 리저버 탱크와 모터하우징 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로가 형성되되, 연결유로를 막는 밀폐부를 포함하여 형성됨으로써, 평상시에는 냉각수가 모터로 유동되지 않고, 일정 온도 이상의 열이 발생될 경우, 밀폐부의 일부 면이 녹아 모터로 냉각수가 유동되도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 단순한 구조의 연결유로 외에 별도로 추가되는 부품이 없기 때문에, 구조의 큰 변경과 원가상승 없이도 화재를 효율적으로 진압할 수 있으며, 이를 통해 차량의 전소를 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 연결유로가 쉬라우드의 스테이터와 같은 구조로 형성됨으로써, 쉬라우드의 강성을 추가적으로 보강할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 팬쉬라우드 조립체의 분해사시도.
도 2는 열교환기 및 팬쉬라우드 조립체의 배치 간략도.
도 3은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체의 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체의 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체를 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 6은 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체에서 모터 화재 시 냉각수 흐름을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 팬쉬라우드 조립체를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체의 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체를 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도 6은 도 3에 도시된 팬쉬라우드 조립체에서 모터 화재 시 냉각수 흐름을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 복수개의 블레이드(110)로 구성된 팬(100)과, 상기 팬(100)의 구동을 위해 구동축이 구비되는 모터(120)와, 중앙에는 송풍구(210)가 마련되며 상기 송풍구(210) 내주면에서 구심방향으로 연장 형성되어 상기 모터(120)가 고정되는 모터하우징(220)을 지지하는 스테이터(230)를 갖는 쉬라우드(200)를 포함하여 형성된다.
특히 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 상기 쉬라우드(200)의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크(300)가 설치되며, 상기 리저버 탱크(300)와 상기 모터하우징(220) 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로(400)가 형성되되, 상기 연결유로(400)를 막는 밀폐부(410)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다,
더욱 상세하게 각 구성요소를 설명하면 상기 팬(100)은 블레이드(110), 허브(미도시)를 포함하여 일체로 형성된다.
상기 허브(미도시)는 팬(100)의 중심을 형성하는 부분으로서, 모터(120)의 구동축과 결합된다.
상기 블레이드(110)는 방사상으로 배열된 회전익(回轉翼)으로서, 더욱 상세하게, 상기 허브의 외주에 방사상으로 연장되며, 복수 개 배치된다.
상기 모터(120)는 차량의 열교환기 내부를 거치는 열교환매체의 냉각을 위해 상기 팬(100)을 동일한 방향으로 회전시키면서 송풍되게 하는 구동원으로, 차량 전원과 연결되어 전력을 공급받는다.
상기 팬(100)은 상기 모터(120)에 의해 회전하면서 차량의 열교환기에 송풍 공기를 전달하여 내부를 순환하는 열교환매체를 냉각되게 하는 회전 팬(100)이다.
상기 쉬라우드(200)는 상기 모터(120)에 의해 상기 팬(100)이 회전하면서 발생되는 공기송풍을 안내함과 더불어 구동원인 상기 모터(120)를 지지한 상태로 차량의 열교환기에 설치되는 부재이다.
또한, 상기 쉬라우드(200)는 중앙에 흡입되는 송풍 공기를 축방향으로 안내하기 위한 송풍구(210)가 마련되며, 후면이 열교환기의 배면 전체에 접할 수 있도록 열교환기의 형상에 대응되는 사각형 형상으로 합성수지재로 성형 형성된다.
여기서, 상기 쉬라우드(200)의 송풍구(210)는 풍압손실을 줄여 상기 팬(100)의 송풍효율을 높일 수 있도록 원형으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 쉬라우드(200)에는 상기 송풍구(210) 내주면의 다수지점에서 구심방향으로 연장된 다수의 스테이터(230)에 의해 지지 형성된 상태로 상기 송풍구(210)의 중앙에 상기 모터(120)를 고정 지지하는 모터하우징(220)을 구비한다.
일반적으로 차량의 엔진룸 내부에는 라디에이터와 같은 열교환기 내부에 유동되는 냉각수를 공급 및 저장하는 리저버 탱크(300)가 구비된다.
본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 상기 리저버 탱크(300)가 공기 흐름방향으로 상기 쉬라우드(200)의 일측면, 다시 말해, 상기 팬(100)이 설치되는 면의 타측면의 상부 영역에 리저버 탱크(300)가 설치된다.
이 때, 상기 쉬라우드(200)는 상기 리저버 탱크(300)가 일정 위치에 안착 고정될 수 있도록 상기 리저버 탱크(300)의 일측면에 대응되는 형태로 리저버 탱크 안착부(230)가 형성될 수 있다.
상기 연결유로(400)는 상기 리저버 탱크(300)와 모터하우징(220) 사이에 연결되어 설치되는데, 내부에 냉각수가 유동될 수 있도록 통로가 형성되는 파이프 형태일 수 있다.
상기 연결유로(400)는 상기 스테이터(230)와 유사하게 형성되며, 상기 리저버 탱크(300)의 상기 송풍구(210) 측에 위치한 면에 연통구(310)가 형성되어, 상기 연통구(310)로부터 상기 모터하우징(220)까지 구심방향으로 연장 형성된다.
이에 따라, 상기 연결유로(400)는 상기 쉬라우드(200)의 강성을 추가적으로 보강할 수 있는 스테이터(230)로도 활용 가능하다.
또한, 상기 연결유로(400)는 상기 연통구(310)가 형성되지 않은 나머지 면에 상기 밀폐부(410)가 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연결유로(400)는 상시 내부에 냉각수가 충전되어 있고, 화재 시 상기 모터하우징(220) 측으로 냉각수가 원활히 공급될 수 있도록 상기 리저버 탱크(300)의 하단, 즉 높이방향으로 상기 리저버 탱크(300)의 약 2/3지점보다 아래에 연결되는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 화재 발생 시 상기 연결유로(400)를 통해 상기 리저버 탱크(300)의 냉각수가 모터(120) 측으로 유동되도록 할 수 있는데, 이를 위해, 상기 밀폐부(410)가 형성되는 면 중 적어도 어느 한 면이 열에 의해 녹아 개방되게 된다.
상기 밀폐부(410)는 모터 화재 발생 시 신속하게 모터 측으로 냉각수가 흘러 화재가 진압될 수 있도록 상기 모터(120)에 인접하여 형성되는 것이 바람직하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연결유로(400)는 상기 리저버 탱크(300)에서 상기 모터하우징(220) 측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 점점 넓어지는 부채꼴 형태로 형성될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 상기 연결유로(400)를 통해 유동되는 냉각수가 배출 시 상기 모터(120)와 바로 접촉되는 면적이 넓어져 화재 진압의 속도가 향상될 수 있다.
한편, 상기 연결유로(400)는 상기 쉬라우드(200)와 별도의 구조물로 형성되고, 서로 다른 재질로 제작될 수도 있다. 예를 들어 상기 연결유로(400)는 고무 호수가 될 수도 있으며, 플라스틱 재질의 파이프일 수도 있다.
또한, 상기 연결유로(400)는 사출되어 제작된 다음, 상기 쉬라우드(200)에 융착될 수도 있다.
또, 상기 연결유로(400)는 일부 면이 형상기억합금으로 제작되어, 상기 모터가 과열되어 일정 온도 이상으로 올라가거나, 화재가 발생되면 크기가 줄어들어 일정영역이 개방됨으로써, 개방된 영역을 통해 냉각수가 배출될 수 있도록 형성될 수도 있다.
이 외에도, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 상기 연결유로(400)는 다양한 방법 및 재질로 제작될 수 있다.
도 3 내지 6을 참고로 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)를 다시 설명하면, 상기 쉬라우드(200)의 상부 일측면에는 냉각수가 저장되는 상기 리저버 탱크(300)가 안착 고정되며, 상기 리저버 탱크(300)의 하단에 인접하여 형성된 연통구(310)로부터 상기 송풍구(210)의 구심 방향으로 상기 모터하우징(220)까지 상기 연결유로(400)가 연장되어 형성된다.
상기 연결유로(400)는 상기 연통구(310) 외에 나머지 면이 모두 밀폐됨으로써, 일정 온도 이상의 열이 가해지지 않는 한, 상기 리저버의 연통구(310)로부터 공급되는 냉각수가 배출되지 않고 내부에 충전된 상태를 유지하게 된다.
본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 상기 모터(120)에 화재가 발생되면, 상기 연결유로(400)의 일부 면이 열에 의해 녹아 내려 개방되게 되고, 개방된 면을 통해 내부에 충전된 냉각수가 상기 모터(120) 측으로 배출되게 되며, 이를 통해, 화재가 조기에 진압되게 된다.
이에 따라, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 평상시 냉각수가 모터(120)로 유동되지 않고, 일정 온도 이상의 열이 발생될 경우에만, 상기 밀폐부(410)의 일부 면이 녹아 모터(120)로 냉각수가 유동되도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체(1000)는 단순한 구조의 연결유로(400) 외에 별도로 추가되는 부품이 없기 때문에, 구조의 큰 변경과 원가상승 없이도 화재를 효율적으로 진압할 수 있으며, 이를 통해 차량의 전소를 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 팬쉬라우드 조립체
100 : 팬
110 : 블레이드 120 : 모터
200 : 쉬라우드
210 : 송풍구 220 : 모터하우징
230 : 스테이터
230 : 리저버 탱크 안착부
300 : 리저버 탱크
310 : 연통구
400 : 연결유로
410 : 밀폐부

Claims (8)

  1. 복수개의 블레이드(110)로 구성된 팬(100)과, 상기 팬(100)의 구동을 위해 구동축이 구비되는 모터(120)와, 중앙에는 송풍구(210)가 마련되며 상기 송풍구(210) 내주면에서 구심방향으로 연장 형성되어 상기 모터(120)가 고정되는 모터하우징(220)을 지지하는 스테이터(230)를 갖는 쉬라우드(200)를 포함하는 팬쉬라우드 조립체(1000)에 있어서,
    상기 팬쉬라우드 조립체(1000)는
    상기 쉬라우드(200)의 상부 외측면에 냉각수가 저장되는 리저버 탱크(300)가 설치되며,
    상기 리저버 탱크(300)와 상기 모터하우징(220) 사이에 냉각수가 유동되는 연결유로(400)가 형성되되,
    상기 연결유로(400)를 막는 밀폐부(410)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결유로(400)는
    일측면에 상기 리저버 탱크(300)와 연통되는 연통구(310)가 형성되고,
    나머지 면에 상기 밀폐부(410)가 형성되며,
    상기 밀폐부(410)가 형성되는 면 중 적어도 어느 한 면이 열에 의해 녹아 개방되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밀폐부(410)는
    상기 모터(120)에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연결유로(400)는
    별물구조이며, 일부 면이 상기 쉬라우드(200)와 다른 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 연결유로(400)는
    사출되어 제작된 다음, 상기 쉬라우드(200)에 융착되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 연결유로(400)는
    상기 리저버 탱크(300)에서 상기 모터하우징(220) 측으로 갈수록 단면적이 넓어지는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 연결유로(400)는
    상기 리저버 탱크(300)의 하단에 인접하여 연결되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 팬쉬라우드 조립체는
    상기 스테이터(230) 중 적어도 어느 하나가 연결유로(400)인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
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