KR101534928B1 - 전동식 슈퍼차저 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엔진으로부터 전방으로 이격되어 마련되며, 엔진룸으로 유입되는 외기에 노출되어 냉각이 가능하도록 설치된 슈퍼차저; 상기 슈퍼차저의 단부에 마련되며, 상기 슈퍼차저와 연결되어 슈퍼차저에 의해 압축된 공기를 냉각시키는 인터쿨러;를 포함하여 구성되는 전동식 슈퍼차저가 소개된다.

Description

전동식 슈퍼차저{ELECTRIC TYPE SUPERCHARGER}

본 발명은 전동식 슈퍼차저에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슈퍼차저의 냉각성능 개선을 통해 혹서지와 같은 가혹환경에서 슈퍼차저의 미작동 문제를 개선하도록 한 전동식 슈퍼차저에 관한 것이다.

엔진을 구동함에 있어 아킨슨싸이클을 적용함에 따라 엔진의 효율 및 연비가 개선되는 효과가 있기는 하지만, 이 같은 아킨슨화로 인해 전개성능이 일정 비율 저하되는 문제가 발생된다.

한편, 슈퍼차저(supercharger)는 과급기 방식 중의 하나로, 엔진의 출력축으로부터 동력을 공급받아 압축기를 구동하여 공기를 압축하고, 이를 엔진에 공급한다. 그런데, 기계식 슈퍼차저의 경우 엔진의 구동력으로 압축기를 구동하기 때문에 엔진의 효율과 연비가 떨어지는 문제가 있고, 이를 개선하기 위해 전동식의 슈퍼차저가 개발되고 있는 추세에 있다.

이에, 엔진의 아킨슨화로 인해 저하되는 전개성능을 개선하기 위해 전동식 슈퍼차저가 함께 사용될 수 있으며, 이 경우 3500rpm 이하에서 기존 양산 차량과 대비할 때 우수한 성능을 보이게 되며, 특히 2000rpm 이하에서는 30%이상의 전개 성능 개선효과를 확보하게 된다.

이와 같은, 저중속 성능 개선효과는 차량의 최고단 기어비를 하향하는 다운스피딩설정으로 차량 연비를 개선하는데 이용이 가능하게 된다.

그런데, 혹서지와 같이 외기온도가 높은 지역이나, 가혹 환경에서는 슈퍼차저를 작동시키는 모터부에 발열이 과대하게 발생되어 슈퍼차저의 작동이 불가해지는 문제가 있다.

즉, 모터의 보호 로직으로 인해 모터부(슈퍼차저 포함)의 온도가 기준치 이상이 상승하게 되면 모터의 동작을 강제적으로 정지시키게 됨으로써, 모터부의 온도가 기준치 이하로 떨어지기 전까지는 슈퍼차저의 작동이 불가능하게 되는 것이다.

또한, 전동식 슈퍼차저가 엔진룸 내부에 설치되어야 하는데, 엔진룸 내부 공간이 제한적이어서 슈퍼차저의 효과적인 레이아웃을 위해서는 배터리를 트렁크룸 등에 설치해야 하는 문제가 발생되었다.

더욱이, 슈퍼차저의 크기 및 중량이 상당하여 엔진룸 내부에 장착시 진동에 의해 슈퍼차저는 물론 엔진과 그 밖의 부품들이 손상될 수 있는 우려도 있었다.

한편, 종래에 한국 공개특허공보 공개번호 10-1989-0006963호의 "과급기"가 소개된바 있다.

그러나, 이같은 방식 역시 단지 과급기가 모터에 의해 구동되는 구조에 대해서만 개시되어 있을 뿐이어서, 전동식 슈퍼차저의 냉각 문제와 레이아웃 문제를 여전히 해결할 수 없는 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1989-0006963 A

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 슈퍼차저의 냉각성능 개선을 통해 혹서지와 같은 가혹환경에서 슈퍼차저의 미작동 문제를 개선하도록 한 전동식 슈퍼차저를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 슈퍼차저의 배치구조를 개선하여 모터의 소음 및 진동이 운전석으로 전달되는 것을 방지하는 전동식 슈퍼차저를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 엔진으로부터 전방으로 이격되어 마련되며, 엔진룸으로 유입되는 외기에 노출되어 냉각이 가능하도록 설치된 슈퍼차저; 상기 슈퍼차저의 단부에 마련되며, 상기 슈퍼차저와 연결되어 슈퍼차저에 의해 압축된 공기를 냉각시키는 인터쿨러;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 슈퍼차저는 프론트엔드모듈에 장착될 수 있다.

상기 슈퍼차저는 인터쿨러의 상면에 설치될 수 있다.

상기 슈퍼차저와 인터쿨러는 일체로 설치될 수 있다.

상기 슈퍼차저와 인터쿨러의 사이에는 탄성재질의 진동절연재가 구비될 수 있다.

상기 슈퍼차저는 범퍼그릴의 후단에 배치될 수 있다.

상기 인터쿨러는 프론트엔드모듈에 장착될 수 있다.

상기 인터쿨러는 라디에이터의 측부 또는 하부에 배치될 수 있다.

상기 슈퍼차저의 전단에는 상기 슈퍼차저 측으로 외기를 유도하도록 에어가이드가 설치될 수 있다.

상기 에어가이드는, 외기가 유입되어 통과하도록 관 형상으로 형성되며; 전단에는 차량의 전방을 향해 외기유입구가 개구 형성되고; 후단에는 슈퍼차저를 향해 외기유출구가 개구 형성될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 슈퍼차저가 엔진으로부터 이격되어 설치됨은 물론, 슈퍼차저의 배치구조 변경을 통해 슈퍼차저의 냉각성능을 향상시키게 됨으로써, 혹서지와 같은 가혹환경에서도 슈퍼차저가 정상적으로 작동되도록 하는 효과가 있다.

더욱이, 슈퍼차저의 배치구조 변경을 통해 슈퍼차저의 작동에 따른 소음 및 진동이 엔진이나 운전석으로 직접적으로 전달되지 않도록 함으로써, 엔진의 손상을 방지함은 물론, 슈퍼차저의 작동에 따른 소음 및 진동을 개선하는 효과도 있다.

또한, 슈퍼차저 및 인터쿨러가 엔진의 전방 위치에 설치됨으로써, 엔진룸 내부의 레이아웃을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 슈퍼차저 및 인터쿨러의 배치 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 전동식 슈퍼차저 및 인터쿨러의 결합관계를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 에어가이드의 배치구조 및 형상을 나타낸 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 슈퍼차저 및 인터쿨러의 배치 구조를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 전동식 슈퍼차저 및 인터쿨러의 결합관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 에어가이드의 배치구조 및 형상을 나타낸 도면이다.

본 발명의 전동식 슈퍼차저(10)는 크게, 슈퍼차저(10)와, 인터쿨러(20)를 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 엔진(1)으로부터 전방으로 이격되어 마련되며, 엔진룸으로 유입되는 외기에 노출되어 냉각이 가능하도록 설치된 슈퍼차저(10); 상기 슈퍼차저(10)의 단부에 마련되며, 상기 슈퍼차저(10)와 연결되어 슈퍼차저(10)에 의해 압축된 공기를 냉각시키는 인터쿨러(20);를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 슈퍼차저(10)가 엔진(1)으로부터 이격되어 설치됨으로써, 슈퍼차저(10)의 작동에 따른 소음 및 진동이 엔진(1)에 전달되지 않게 되는바, 엔진(1)의 손상을 방지하게 되며, 특히 슈퍼차저(10)가 엔진룸으로 유입되는 외기에 노출되는 위치에 설치됨으로써, 슈퍼차저(10)의 냉각성능을 향상시켜 혹서지와 같은 가혹환경에서도 슈퍼차저(10)가 미작동되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 인터쿨러(20)가 상기 슈퍼차저(10)와 함께 엔진(1)의 전방 위치에 설치됨으로써, 상기 인터쿨러(20)의 레이아웃을 향상시키고, 냉각성능 또한 개선시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 슈퍼차저(10)는 프론트엔드모듈(2)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 슈퍼차저(10)는 인터쿨러(20)의 상면에 설치될 수 있고, 상기 인터쿨러(20) 역시 프론트엔드모듈(2)에 장착될 수 있다.

즉, 상기 슈퍼차저(10) 및 인터쿨러(20)가 엔진(1)과 이격되어 엔진(1)의 전방, 바람직하게는 프론트엔드모듈(2)에 설치될 수 있으므로, 슈퍼차저(10)와 인터쿨러(20)가 엔진룸 내부에서의 공간 제약 없이 차량에 안정적으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 인터쿨러(20)가 상기 슈퍼차저(10)의 하부에 설치됨으로써, 슈퍼차저(10)와 인터쿨러(20) 사이의 설치간격을 줄여 슈퍼차저(10) 설치에 따른 레이아웃을 향상시키는 것은 물론, 슈퍼차저(10)에서 압축된 공기의 유동경로를 최소화할 수 있게 된다.

특히, 전술한 바와 같이 상기 슈퍼차저(10) 및 인터쿨러(20)가 엔진룸의 전방에 설치되어 외기가 유입됨으로써, 슈퍼차저(10)의 냉각성능을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에서, 상기 슈퍼차저(10)와 인터쿨러(20)는 일체로 설치될 수 있다. 그리고, 상기 슈퍼차저(10)와 인터쿨러(20)의 사이에 탄성재질의 진동절연재(12)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 슈퍼차저(10)의 하단에 인터쿨러(20)가 일체로 설치됨으로써, 슈퍼차저(10)의 작동시 발생되는 진동이 인터쿨러(20)에 타격되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 슈퍼차저(10)와 인터쿨러(20) 사이의 장착면에는 진동절연재(12)가 구비됨으로써, 상기 슈퍼차저(10)에서 발생되는 진동이 인터쿨러(20)에 전달되는 것을 최소화시키게 된다.

본 발명에서, 상기 슈퍼차저(10)는 범퍼그릴(3)의 후단에 배치될 수 있다. 즉, 범퍼그릴(3)을 통해 엔진룸으로 유입되는 외기가 슈퍼차저(10)에 직접적으로 전달됨으로써, 슈퍼차저(10)의 냉각성능을 더욱 향상시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 인터쿨러(20)는 라디에이터(4)의 측부 또는 하부에 배치될 수 있다. 바람직하게는 상기 인터쿨러(20) 및 슈퍼차저(10)가 상기 라디에이터(4)의 측부 또는 하부에 배치됨으로써, 상기 기존의 엔진룸에 설치된 타부품들의 위치 변경 없이 슈퍼차저(10) 및 인터쿨러(20)를 차량에 장착할 수 있는 것이다.

아울러, 본 발명에서 상기 슈퍼차저(10)의 전단에는 상기 슈퍼차저(10) 측으로 외기를 유도하도록 에어가이드(14)가 설치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 에어가이드(14)는, 외기가 유입되어 통과하도록 관 형상으로 형성되며; 전단에는 차량의 전방을 향해 외기유입구(14a)가 개구 형성되고; 후단에는 슈퍼차저(10)를 향해 외기유출구(14b)가 개구 형성될 수 있다.

여기서, 상기 외기유입구(14a)는 복수 형성될 수 있으며, 상기 외기유출구(14b)는 슈퍼차저(10)의 전단에 개구된 형태로 배치될 수 있다.

즉, 상기 외기유입구(14a)가 차량에 전방을 향해 개구 형성됨으로써, 엔진룸으로 유입되는 외기가 더욱 원활하게 유입될 수 있으며, 특히 상기 외기유입구(14a)로 유입된 외기는 외기유출구(14b)를 통해 슈퍼차저(10)에 유출됨으로써, 슈퍼차저(10)의 냉각성능을 더욱 향상시키게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 엔진 2 : 프론트엔드모듈
3 : 범퍼그릴 4 : 라디에이터
10 : 슈퍼차저 12 : 진동절연재
14 : 에어가이드 20 : 인터쿨러

Claims (10)

1. 엔진으로부터 전방으로 이격되어 마련되며, 엔진룸으로 유입되는 외기에 노출되어 냉각이 가능하도록 설치된 슈퍼차저;
   상기 슈퍼차저의 단부에 마련되며, 상기 슈퍼차저와 연결되어 슈퍼차저에 의해 압축된 공기를 냉각시키는 인터쿨러;를 포함하고,
   상기 슈퍼차저는 인터쿨러의 상면에 설치되며,
   상기 슈퍼차저와 인터쿨러는 일체로 설치되고,
   상기 슈퍼차저의 전단에는 상기 슈퍼차저 측으로 외기를 유도하도록 에어가이드가 설치된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 슈퍼차저는 프론트엔드모듈에 장착된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 슈퍼차저와 인터쿨러의 사이에는 탄성재질의 진동절연재가 구비된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 슈퍼차저는 범퍼그릴의 후단에 배치된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 인터쿨러는 프론트엔드모듈에 장착된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 인터쿨러는 라디에이터의 측부 또는 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어가이드는,
    외기가 유입되어 통과하도록 관 형상으로 형성되며;
    전단에는 차량의 전방을 향해 외기유입구가 개구 형성되고;
    후단에는 슈퍼차저를 향해 외기유출구가 개구 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 슈퍼차저.

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