KR101528237B1

KR101528237B1 - 쉬라우드

Info

Publication number: KR101528237B1
Application number: KR1020120096336A
Authority: KR
Inventors: 박대석; 권용성
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2015-06-11
Also published as: KR20140028934A

Abstract

본 발명은 쉬라우드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 스테이터가 송풍부의 일정 영역에 형성되어 공간 활용성을 높이면서도, 제1스테이터 및 제2스테이터를 포함하여 충분한 내구성을 확보할 수 있는 쉬라우드에 관한 것이다.

Description

쉬라우드{Shroud}

차량의 실제 구동력이 발생되는 엔진에서는, 화학에너지를 운동에너지로 바꾸는 과정에서 많은 열에너지가 발생된다. 이러한 열에너지가 과도하게 발생되면, 엔진 및/또는 엔진 주변의 부품들이 과열됨으로써 손상 또는 파괴되어 큰 고장과 사고로 이어질 가능성이 있으며, 또한 엔진 자체의 효율도 크게 떨어지게 되는 등 여러 가지 문제점이 생긴다. 따라서 이러한 문제 요인을 제거하기 위하여 통상적으로 차량에는 엔진을 냉각하기 위한 장치가 구비된다. 엔진의 냉각을 위해서 대표적으로 사용되는 방법은 냉각수를 이용하는 방법으로써, 엔진의 주변에 냉각수를 유통시키고 또한 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터(radiator)를 구비하여, 엔진에서 발생되는 열을 흡수한 후 흡수된 열을 라디에이터에서 방출함으로써 엔진의 과열을 막는다. 또한, 차량 운전자 및 탑승자의 쾌적성을 위하여 실내를 냉방하기 위한 장치도 함께 구비되고 있다. 이러한 실내 냉방을 위한 에어컨의 냉매를 냉각하기 위하여 응축기(condenser)와 같은 열교환기가 사용된다.

차량의 엔진룸 전방에는 상술한 바와 같은 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 축류팬이 설치된다.

축류팬은 일반적으로 팬 쉬라우드 내에 수용 구비되며, 팬 쉬라우드에 축류팬을 회전시키기 위한 모터 등이 고정되고, 또한 팬 쉬라우드가 마운팅되어 그 위치가 고정된다. 이와 같이 축류팬, 팬 쉬라우드, 모터 등이 이루는 축류팬 조립체가 열교환기 또는 엔진 룸 바닥에 마운팅되어 열교환기 전방 또는 후방에 배치되게 된다.

종래 기술에 의한 팬과 쉬라우드의 조립체는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 팬(100)과 쉬라우드(200)로 이루어져 있다. 상기 팬(100)은 모터(110)의 회전축(111)에 결합되는 허브(112), 상기 허브(112)의 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(120), 상기 블레이드(120)의 단부에 이들을 연결하는 제이자 또는 갈고리 형상의 밴드로 구성되어 있다.

상기 쉬라우드(200)는 상기 블레이드(120)의 최외단 회전궤적을 따라 밴드와 접촉되지 않도록 감싸는 형상으로 형성되어 열교환기(미도시)에 인접된다.

상기 열교환기에 인접된 반대편에 해당하는 쉬라우드(200)의 단부에는 일정한 곡률로 만곡된 벨마우스(210)가 일체로 형성되어 있고, 상기 허브(112)에 회전축(111)이 결합되는 모터(110)는 별도의 모터 마운팅부(113)에 의해 마운팅되어 고정되어 있다.

또한, 상기 쉬라우드(200)는 상기 모터 마운팅부(113)의 외측면과 상기 벨마우스(210)의 외측면을 연결하는 복수개의 스테이터(220)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따르면 모터(110)의 구동력을 전달받아 팬(100)의 블레이드(120)가 회전함에 따라 열교환기(200)를 통과한 공기는 강제로 흡입되어 대부분은 블레이드(120)를 그대로 통과하게 되고, 나머지는 쉬라우드(200)의 내측면을 따라 벨마우스(210)까지 유동하게 되며, 상기 벨마우스(210)까지 유동된 공기는 팬(100)의 외부로 토출된다.

즉, 상기 쉬라우드는 팬 및 모터를 고정하기 위한 구성으로서, 소음이 유발되지 않는 형태를 가지며, 충분한 내구성을 가져야 한다.

위를 만족하기 위하여 대한민국공개특허2008-0028200호(발명의 명칭 : 차량용 냉각팬 쉬라우드)를 포함하여 많은 연구 개발이 이루어지고 있다.

그런데, 소형화 및 추가적인 구성품의 장착 등을 위한 설계상의 이루로, 전체 쉬라우드의 크기 뿐만 아니라, 스테이터의 형성 개수가 제한될 수 있어, 충분한 내구성을 가지면서도 소음을 저감할 수 있는 쉬라우드가 요구되고 있다.

대한민국공개특허 2008-0028200호 (공개일 : 2008년03월31일)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스테이터가 송풍부의 일정 영역에 형성되어 공간 활용성을 높이면서도, 제1스테이터 및 제2스테이터를 포함하여 충분한 내구성을 확보할 수 있는 쉬라우드를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 제1스테이터의 횡단면이 축방향과 평행하게 형성되어 내구성을 보강할 수 있으며, 부가적으로 제1보강리브, 제2보강리브, 및 제3보강리브가 더 형성되어 스테이터가 송풍부의 일정 영역에 형성된다 할지라도 안착부가 모터를 안정적으로 지지할 수 있으며, 응력을 효과적으로 분산하여 진동에 의한 소음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라, 팬 및 모터를 안정적으로 지지할 수 있는 쉬라우드를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 쉬라우드(100)는, 팬(200)에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(111)를 형성하는 벨마우스(110)와, 상기 팬(200)을 구동하기 위한 모터(300)가 마운팅되는 안착부(120)와, 상기 벨마우스(110)와 안착부(120)를 연결하는 복수개의 스테이터(130)를 포함하되, 상기 송풍부(111)는 원주방향을 따라 일정 각도로 형성되되, 복수 개의 스테이터(130)가 상호 간에 간격을 두고 형성된 제1 영역(A1)과, 상기 제1 영역(A1)을 제외한 나머지 영역에 형성되며, 주변 구성품의 장착 공간을 확보하기 위하여 스테이터(130)가 형성되지 않는 제2 영역(A2)으로 구분된다. 그리고 상기 스테이터(130)는 상기 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에 위치되며 횡단면이 축방향과 평행하게 형성되는 한 쌍의 제1스테이터(131)와, 상기 제1 영역(A1) 상에 위치되며 상기 제1스테이터(131)와 서로 다른 형상을 갖는 제2스테이터(132)를 포함하되, 상기 제2 스테이터(132)는 공기 유동 방향에 대하여 경사지게 형성되고, 상기 제1 스테이터(131)는 공기의 유동 방향에 대하여 수직하게 형성되되 상기 제2 스테이터(132)보다 내구성이 높게 형성되며, 상기 안착부(120)와 일정거리 이격되어 상기 안착부(120)를 감싸는 환형태로제2 영역(A2)에 제2 보강리브(142)가 형성되되, 상기 제2 보강리브(142)의 양단은 각각 상기 한 쌍의 제1 스테이터(131)에 연결된다. 더 나아가, 상기 안착부(120)와 상기 제2 보강리브(142) 사이는 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 제3 보강리브(143)에 의하여 연결되어, 상기 안착부(120)에서 발생하는 응력이 상기 제3 보강리브(143), 상기 제2 보강리브(142), 그리고 상기 제1 스테이터(131)로 분산되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 쉬라우드(100)는 상기 제2스테이터(132)가 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쉬라우드(100)는 상기 제2스테이터(132)가 둘레면이 파형을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1스테이터(131)는 공기 유동 방향에 대하여 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 쉬라우드(100)는 상기 제1스테이터(131)와 제2스테이터(132) 사이, 및 상기 제2스테이터(132) 사이를 연결하는 제1보강리브(141)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 쉬라우드(100)는 상기 안착부(120)와 일정거리 이격되어 상기 안착부(120)를 감싸는 환형태로 상기 제1스테이터(131) 사이를 연결하는 제2보강리브(142)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쉬라우드(100)는 상기 안착부(120)와 제2보강리브(142)를 연결하는 제3보강리브(143)가 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 쉬라우드는 스테이터가 송풍부의 일정 영역에 형성되어 공간 활용성을 높이면서도, 제1스테이터 및 제2스테이터를 포함하여 충분한 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 쉬라우드는 제1스테이터의 횡단면이 축방향과 평행하게 형성되어 내구성을 보강할 수 있으며, 부가적으로 제1보강리브, 제2보강리브, 및 제3보강리브가 더 형성되어 스테이터가 송풍부의 일정 영역에 형성된다 할지라도 안착부가 모터를 안정적으로 지지할 수 있으며, 응력을 효과적으로 분산하여 진동에 의한 소음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라, 팬 및 모터를 안정적으로 지지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 열교환기 및 축류팬 배치 상태를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 축류팬을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 쉬라우드의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 쉬라우드의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 쉬라우드를 이용한 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 도면.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 쉬라우드(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 쉬라우드(100)의 사시도 및 정면도로, 본 발명의 쉬라우드(100)는 벨마우스(110), 안착부(120), 및 스테이터(130)를 포함하는 구성으로서, 상기 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 스테이터(130)가 송풍부(111)의 일정 영역에만 형성된다.

상기 쉬라우드(100)는 쿨링모듈을 형성하는 팬 및 쉬라우드 조립체(1000)의 한 부품으로서, 공기를 송풍하기 위한 기본 몸체를 형성하며, 팬(200) 및 모터(300)를 지지하고, 다른 구성품에 고정되기 위한 고정부가 형성된다.

먼저, 상기 벨마우스(110)는 팬(200)에 의해 공기가 송풍되도록 중공된 공간인 송풍부(111)를 형성한다.

상기 안착부(120)는 팬(200)을 구동하기 위한 모터(300)가 마운팅되는 부분으로서, 송풍부(111)의 중앙 영역에 위치된다.

상기 스테이터(130)는 상기 벨마우스(110)와 안착부(120)를 연결하는 부재로서, 상기 안착부(120)의 외주면으로부터 상기 벨마우스(110)의 내주면을 연결하도록 형성되며, 상기 벨마우스(110)의 둘레를 따라 복수개 형성된다.

즉, 상기 스테이터(130)는 중심 축에서 벨마우스(110) 내주면을 향하는 방향으로 각각 복수개 형성되는 구성으로서, 상기 안착부(120)를 지지하며, 쉬라우드(100) 전체의 내구성을 결정짓는 중요한 요소이다.

이 때, 본 발명의 쉬라우드(100)는 상기 스테이터(130)가 상기 송풍부(111)의 일정 영역에만 형성된다.

최근 소형화 및 고효율화에 따라 추가적인 구성품을 장착하기 위한 공간이 필요하므로, 상기 스테이터(130)가 형성되지 않은 영역은 다른 구성품의 장착 공간으로 활용하거나, 그대로 공기가 송풍되도록 할 수도 있다.

본 발명의 쉬라우드(100)는 상기 스테이터(130)가 상기 송풍부(111)의 일정 영역에만 형성되며, 이 때에도 상기 팬(200) 및 모터(300)를 지지할 수 있을 만큼의 충분한 내구성을 확보하기 위하여 상기 스테이터(130)가 제1스테이터(131) 및 제2스테이터(132)를 포함하여 형성된다.

상기 제1스테이터(131)는 최외각에 위치되는 한 쌍의 스테이터(130)를 의미하는 것으로서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 안착부(120)의 둘레방향으로 복수개가 스테이터(130) 중 스테이터(130)가 형성되지 않은 영역에서 첫 번째로 위치한 스테이터(130) 한 쌍을 의미한다.
좀 더 명확하게 설명하면, 쉬라우드(100)의 송풍부(111)는 원주방향을 따라 일정 각도로 형성되며 스테이터(130)가 형성된 제1 영역(A1)과, 제1 영역(A1)을 제외한 나머지 영역에 형성되며 스테이터(130)가 형성되지 않는 제2 영역(A2)으로 구분되며, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에 각각 제1 스테이터(131)가 구비된다. 또한, 제1 영역(A1) 상에 제2 스테이터(132)가 구비된다.

이 때, 상기 제1스테이터(131)는 횡단면이 축방향과 평행하며, 공기 유동 방향에 대하여 수직하게 형성되어 내구성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다시 말해, 상기 제1스테이터(131)는 공기 유동 방향에 대하여 수직하게 형성됨으로써 벨마우스(110)와 안착부(120)를 안정적으로 연결하여 전체 내구성을 높일 수 있다.

또한, 상기 제2스테이터(132)는 둘레면이 파형을 이루는 형태일 수 있으며, 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태일 수 있도 있다.

도 3 내지 도 5는 상기 제2스테이터(132)가 둘레면이 파형을 이루는 형태이되, 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태가 복합된 형태를 나타내었다.

상기 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태란, 상기 제2스테이터(132)의 공기와 처음 맞닿는 부분과 끝 부분을 잊는 선이 공기 유동 방향(축 방향과 나란한 방향)과 일정 각도를 형성하는 것을 의미하는 것으로서, 공기가 제2스테이터(132)에 의해 안내가능한 형태이다.

즉, 상기 제1스테이터(131)는 내구성을 확보할 수 있도록 하며, 상기 제2스테이터(132)는 다양하게 공기 송풍량을 높일 수 있는 형태로 형성하여 팬(200) 및 모터(300)를 안정적으로 지지하면서도 팬(200)의 공기 송풍량을 증대할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

더욱 상세하게, 본 발명의 쉬라우드(100)는 공기 송풍량을 증대할 수 있는 제2스테이터(132)를 이용하고, 일정 영역은 제1스테이터(131) 및 제2스테이터(132)가 구비되지 않아 공간 활용성을 높일 수 있으면서도 상기 제1스테이터(131)을 통해 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 쉬라우드(100)는 상기 제2스테이터(132)가 둘레면이 파형을 이루는 형태 또는 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태에 한정되지 않으며, 이 형태를 포함하여 공기 송풍량을 증대할 수 있는 더욱 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 쉬라우드(100)는 상기 스테이터(130)의 형성 개수를 줄일 수 있으며, 횡단면이 축방향과 평행하게 형성되는 제1스테이터(131)가 형성됨으로써 안착부(120)를 통해 모터(300)를 안정적으로 지지하며, 진동에 의한 떨림을 방지할 수 있을 정도의 충분한 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 쉬라우드(100)는 내구성을 보다 향상시키기 위하여 상기 제1스테이터(131)와 제2스테이터(132) 사이, 및 제2스테이터(132) 사이를 연결하는 제1보강리브(141)가 형성될 수 있다.

더욱 상세하게, 상기 제1보강리브(141)는 상기 제1스테이터(131) 및 제2스테이터(132)가 형성되는 부분의 사이를 연결하기 위한 구성으로서, 도 3 및 도 4에서, 상기 제1스테이터(131) 또는 제2스테이터(132)의 일측면으로부터 이웃하는 제2스테이터(132) 측으로 상기 안착부(120)와의 거리가 증가되는 방향으로 서로를 연결하며, 상기 제1스테이터(131) 및 제2스테이터(132)에 의해 구획되는 공간 중 2개의 공간을 연결하는 구성이 반복 형성되는 예를 나타내었다.

또한, 본 발명의 쉬라우드(100)는 제2 영역(A2) 상에 제1스테이터(131) 사이를 연결하는 제2보강리브(142)가 더 형성될 수 있다.

제2 영역(A2)은 상술한 바와 같이 송풍부(111) 상의 스테이터(130)가 형성되지 않는 영역을 의미한다.

즉, 상기 제2보강리브(142)는 상기 제1스테이터(131) 사이를 연결하는 구성으로서, 상기 안착부(120)와 일정거리 이격되어 상기 안착부(120)를 감싸는 환형태로 형성된다.

또한, 본 발명의 쉬라우드(100)는 상기 제2보강리브(142) 및 상기 안착부(120)를 연결하는 제3보강리브(143)가 복수개 형성됨으로써, 상기 안착부(120)로부터 발생되는 응력을 제3보강리브(143)를 통해 제2보강리브(142)로 분산하고, 다시, 제1스테이터(131)로 분산함으로써, 상기 모터(300)가 마운팅되는 안착부(120) 상의 떨림을 방지하며, 효과적으로 상기 모터(300)를 지지할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 쉬라우드(100)를 이용한 팬 및 쉬라우드 조립체(1000)를 나타낸 것으로서, 본 발명의 쉬라우드(100)는 스테이터(130)가 송풍부(111)의 일정 영역에 형성되어 공간 활용성을 높이면서도, 제1스테이터(131) 및 제2스테이터(132)를 포함하여 충분한 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

다시 말해, 본 발명의 쉬라우드(100)를 이용한 팬(200) 및 쉬라우드(100)는 팬(200) 및 상기 팬(200)을 구동하기 위한 모터(300)를 포함하는 구성을 안정적으로 지지할 수 있으며, 떨림과 이로 인한 소음 등을 미연에 방지할 수 있고, 효과적으로 공기를 송풍할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 팬 및 쉬라우드 조립체
100 : 쉬라우드
110 : 벨마우스 111 : 송풍부
120 : 안착부
130 : 스테이터 131 : 제1스테이터
132 : 제2스테이터
141 : 제1보강리브
142 : 제2보강리브
143 : 제3보강리브
200 : 팬
300 : 모터

Claims

팬(200)에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(111)를 형성하는 벨마우스(110)와, 상기 팬(200)을 구동하기 위한 모터(300)가 마운팅되는 안착부(120)와, 상기 벨마우스(110)와 안착부(120)를 연결하는 복수개의 스테이터(130)를 포함하는 쉬라우드(100)(shroud)에 있어서,
상기 송풍부(111)는 원주방향을 따라 일정 각도로 형성되되, 복수 개의 스테이터(130)가 상호 간에 간격을 두고 형성된 제1 영역(A1)과, 상기 제1 영역(A1)을 제외한 나머지 영역에 형성되며, 주변 구성품의 장착 공간을 확보하기 위하여 스테이터(130)가 형성되지 않는 제2 영역(A2)으로 구분되며,
상기 스테이터(130)는 상기 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에 위치되며 횡단면이 축방향과 평행하게 형성되는 한 쌍의 제1스테이터(131)와, 상기 제1 영역(A1) 상에 위치되며 상기 제1스테이터(131)와 서로 다른 형상을 갖는 제2스테이터(132)를 포함하되,
상기 제2 스테이터(132)는 공기 유동 방향에 대하여 경사지게 형성되고, 상기 제1 스테이터(131)는 공기의 유동 방향에 대하여 수직하게 형성되되 상기 제2 스테이터(132)보다 내구성이 높게 형성되며,
상기 안착부(120)와 일정거리 이격되어 상기 안착부(120)를 감싸는 환형태로제2 영역(A2)에 제2 보강리브(142)가 형성되되, 상기 제2 보강리브(142)의 양단은 각각 상기 한 쌍의 제1 스테이터(131)에 연결되며,
상기 안착부(120)와 상기 제2 보강리브(142) 사이는 서로 이격되어 형성되는 복수 개의 제3 보강리브(143)에 의하여 연결되어,
상기 안착부(120)에서 발생하는 응력이 상기 제3 보강리브(143), 상기 제2 보강리브(142), 그리고 상기 제1 스테이터(131)로 분산되는 것을 특징으로 하는 쉬라우드.
제1항에 있어서,
상기 쉬라우드(100)는
상기 제2스테이터(132)가 공기 유동 방향에 대하여 경사진 형태인 것을 특징으로 하는 쉬라우드.
제1항에 있어서,
상기 쉬라우드(100)는
상기 제2스테이터(132)가 둘레면이 파형을 이루는 것을 특징으로 하는 쉬라우드.
제1항에 있어서,
상기 제1스테이터(131)는 공기 유동 방향에 대하여 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 쉬라우드.
제1항에 있어서,
상기 쉬라우드(100)는
상기 제1스테이터(131)와 제2스테이터(132) 사이, 및 상기 제2스테이터(132) 사이를 연결하는 제1보강리브(141)가 형성되는 것을 특징으로 하는 쉬라우드.
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