KR101784881B1 - 팬 슈라우드 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 열교환기를 공기를 통해 냉각시키기 위한 팬 슈라우드(Fan Shroud)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레지스터 장착부에 냉각홀을 적용하여, 레지스터의 냉각효율을 높이게 되는 팬 슈라우드 조립체에 관한 것이다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 팬 슈라우드 조립체는 냉각홀을 통해 공기를 유입시켜 레지스터의 냉각효율이 높아지기 때문에 성능을 유지시키고, 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한 냉각홀을 통해 유입될 수 있는 이물질을 가이드판을 통해 방지할 수 있고 방수 효과도 기대할 수 있다.

Description

팬 슈라우드 조립체{Structure of Fan Shroud}

본 발명은 자동차용 열교환기를 공기를 통해 냉각시키기 위한 팬 슈라우드(Fan Shroud)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레지스터 장착부에 냉각홀을 적용하여, 레지스터의 냉각효율을 높이게 되는 팬 슈라우드 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진룸에는 엔진과, 이 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수단, 공기조화장치 등이 설치되어 있다. 상기 냉각장치는 자동차의 엔진을 냉각시키기 위한 것으로, 엔진의 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터와, 이 라디에이터의 공기 흐름을 유발시켜 라디에이터 표면의 방열효율을 높이고 결과적으로 냉각수의 냉각효율을 더욱 촉진시키기 위한 팬 슈라우드(Fan Shroud)를 포함한다.

이러한 팬 슈라우드는 자동차의 라디에이터나 콘덴서 등과 같은 공랭식 열교환기의 방열을 촉진하기 위하여 상기 열교환기에 공기를 송풍할 수 있도록 구성되며, 열교환기에 대한 배치형식에 따라 푸셔타입(Pusher type)과 풀러타입(Puller type)으로 분류된다.

푸셔타입은, 축류팬이 열교환기 앞에서 뒤쪽으로 공기를 강제 송풍하는 형식으로, 이 타입은 열교환기에 대한 송풍효율이 낮기 때문에 엔진 룸 내의 열교환기 뒤쪽에 여유 공간이 협소한 경우에 이용되고, 풀러타입은 열교환기 뒤쪽에서 열교환기 앞쪽의 공기를 빨아들여 열교환기를 통과하게 하는 형식으로 푸셔타입에 비하여 상대적으로 송풍효율이 높기 때문에 대부분의 자동차에 적용되고 있다.

도 1은 종래의 팬 슈라우드 사시도이고, 도 2는 종래의 레지스터 설치 부 단면도이다. 도 3은 종래의 팬 슈라우드 공기 토출 측 정면도이고, 도 4는 종래의 팬 슈라우드 공기 유입 측 정면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 팬 슈라우드 조립체는, 예컨대 자동차의 라디에이터, 콘덴서 등의 열교환기 내부를 거치는 열교환매체의 냉각을 위하여 사용되는 것으로서, 슈라우드(10)와, 냉각팬(20)과, 팬 모터(M)와, 레지스터 조립체(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 슈라우드(10)에는 냉각팬(20)에 대응하는 송풍구(11)가 형성된다. 팬 모터(M)는 모터지지링에 의하여 송풍구(11)의 중앙에 배치되는데, 모터지지링은 방사방향으로 설치되는 다수의 안내깃에 의하여 슈라우드(10)에 고정된다.

따라서 팬 모터(M)의 구동에 의해 냉각팬(20)이 회전하면서 공기가 송풍구(11)를 통하여 송풍되고, 이 송풍 공기에 의해 열교환기가 냉각될 수 있다.

그리고 팬 모터(M)는 고속과 저속의 2단 또는 그 이상의 다단으로 선택적으로 구동되는데, 이 팬 모터(M)의 속도를 조절하기 위하여 차량 전원측과 팬 모터(M)간에 레지스터 조립체(30)가 배선 연결된다.

상기 레지스터 조립체(30)는 레지스터(31)와, 레지스터(31)를 슈라우드(10)에 고정하기 위한 지지플랜지(32)와, 레지스터(31)에 전원을 공급하기 위한 커넥터(Connector, 33)를 구비하고 있다. 커넥터(33)에는 팬 모터(M)로부터 나오는 배선에 연결된 팬 모터 커넥터(40)가 연결된다.

도면에 도시되지 않았지만 상기 커넥터들(33, 40)에 의한 배선연결에 의하여, 차량 전원측의 배선 중 2가닥은 팬 모터(M)측에 접속되고, 차량 전원측의 배선 중 1가닥은 레지스터(31)에 접속되며, 또한 레지스터(31) 및 팬 모터(M)가 서로 접속됨으로써, 저속작동회로가 구성된다. 이 레지스터(31)에 의한 저속작동 회로에 의하여, 팬 모터(M)에 공급되는 전압이 선택적으로 낮게 조절되며, 이 전압조절에 의하여 팬 모터(M)가 고속에서 저속으로 선택적으로 구동될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 레지스터(31)의 경우 저항체로서 통전 시 열이 발생하며 레지스터(31) 작동 시 가장 온도가 높은 발열지점(H)의 경우 섭씨 220도까지 온도가 상승하게 된다. 그러나 종래의 슈라우드(10)는 상기 발열지점(H)에서의 공기 유동이 거의 없기 때문에 레지스터(31)를 냉각 시키는 데 있어 열악한 구조를 가진다.

따라서 레지스터(31)는 항시 고온에 노출되게 되고, 성능 및 내구성 저하의 문제점이 우려되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 슈라우드 상의 레지스터 장착부 둘레에 냉각홀을 적용하여 공기의 유동을 유도하여 레지스터를 냉각시키게 되는 팬 슈라우드 조립체를 제공함에 있다.

또한, 가이드판을 냉각홀에서 일정거리 이격 적용시켜 냉각홀을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하는 팬 슈라우드 조립체를 제공함에 있다.

본 발명의 팬 슈라우드 조립체는 장방형으로 된 플래넘(110)과, 상기 플래넘(110)의 공기토출측 상에 형성되며 그 내부로 팬(200)이 설치되는 링부(120)와, 모터(M)를 고정시키기 위해 상기 링부(120)의 중앙에 위치하는 모터 마운팅(130)과, 상기 모터마운팅(130)과 상기 링부(120)를 연결하는 스테이터(140)로 구성되는 슈라우드(100)를 포함하는 팬 슈라우드 조립체에 있어서, 상기 팬 슈라우드는, 상기 플래넘(110) 상에 장착되는 레지스터 조립체(300); 및 상기 플래넘(110) 상의 상기 레지스터 조립체(300)의 둘레 면을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 냉각홀(500); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 냉각홀(500)은, 상기 레지스터 조립체(300)의 상측에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레지스터 조립체(300)는, 상기 모터(M)의 속도를 조절하기 위해 상기 플래넘(110)으로부터 이격 설치되는 레지스터(310)와, 상기 레지스터(310)를 상기 플래넘(110)에 고정하기 위한 지지플랜지(320)를 포함하며, 상기 레지스터(310)상의 상기 플래넘(110)의 대향면에는 방열핀(311)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 팬 슈라우드는, 상기 냉각홀(500)에서 차량 엔진룸 측으로 일정거리 이격 설치되는 가이드판(610)과, 상기 가이드판(610)과 상기 슈라우드(100)를 연결하는 연결판(620)으로 구성되는 가이드부(600); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드판(610)은 상기 냉각홀(500)의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 팬 슈라우드 구조는 냉각홀을 통해 공기를 유입시켜 레지스터의 냉각효율이 높아지기 때문에 성능을 유지시키고, 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한 냉각홀을 통해 유입될 수 있는 이물질을 가이드판을 통해 방지할 수 있고 방수 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 팬 슈라우드 사시도
도 2는 종래의 레지스터 설치 부 단면도
도 3은 종래의 팬 슈라우드 공기 토출 측 정면도
도 4는 종래의 팬 슈라우드 공기 유입 측 정면도
도 5는 본 발명의 팬 슈라우드 사시도
도 6은 본 발명의 레지스터 설치 부 사시도
도 7은 본 발명의 레지스터 설치 부 단면도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 팬 슈라우드 구조는 슈라우드(100), 팬(200), 팬 모터(M), 레지스터 조립체(300), 팬 모터 커넥터(400), 냉각홀(500) 및 가이드부(600)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 팬 슈라우드는 열교환기에 냉각 공기를 도입하기 위해 상기 열교환기의 후단에 고정되며, 슈라우드(100)와, 상기 슈라우드(100)에 고정되는 팬 모터(M)와, 상기 팬 모터(M)에 회전 가능하도록 연결되는 팬(200)이 결합 구성된다.

상기 슈라우드(100)는 상기 팬 모터(M)에 의해 상기 팬(200)이 회전하면서 발생되는 공기송풍을 안내함과 더불어 구동원인 상기 팬 모터(M)를 지지한 상태로 차량의 열교환기에 고정 설치되는 부재이다.

상기 슈라우드(100)는 대략 장방형으로 이루어지는 플래넘(110)과, 상기 플래넘(110)의 공기토출측 상에 형성되며, 그 내부로 상기 팬(200)이 설치되는 링부(120)와, 상기 링부(120)의 중앙에 위치하는 모터 마운팅(130)과, 상기 모터 마운팅(130)과 상기 링부(120)를 연결하는 다수의 스테이터(140)로 구성된다.

이러한, 상기 슈라우드(100)는 중앙에 흡입되는 송풍 공기를 축방향으로 안내하기 위한 송풍구(150)가 마련되며, 후면이 열교환기의 배면 전체에 접할 수 있도록 열교환기의 형상에 대응되는 사각형 형상으로 합성수지재로서 성형 형성한다.

여기서, 상기 슈라우드(100)의 송풍구(150)는 풍압손실을 줄여 상기 팬(200)의 송풍효율을 높일 수 있도록 원형으로 형성될 수 있다.

상기 팬(200)은 블레이드, 허브 및 밴드부를 포함하여 일체로 형성된다. 상기 허브는 팬(200)의 중심을 형성하는 부분으로서, 팬 모터(M)의 구동축과 결합된다. 상기 블레이드는 방사상으로 배열된 회전익(回轉翼)으로서, 더욱 상세하게, 상기 허브의 외주에 방사상으로 연장되며, 복수 개 배치된다. 상기 블레이드는 팬(200)의 회전에 의해 공기를 축방향으로 송풍하는 구성으로서, 본 발명의 팬(200)은 상기 블레이드가 휘어지게 형성되거나 일정각도로 형사지게 형성되는 등 다양하게 형성될 수 있다. 상기 밴드부는 상기 블레이드의 단부를 연결하여 상기 블레이드를 지지하도록 구성될 수 있다.

상기 팬(200)은 상기 팬 모터(M)에 의해 회전하면서 차량의 열교환기에 송풍 공기를 전달하여 내부를 순환하는 열교환매체를 냉각되게 하는 회전 팬이다. 여기서, 상기 팬(200)은 동일한 회전방향으로 회전할 수 있도록 상기 팬 모터(M)의 전방으로 돌출 형성된 구동축의 단부에 결합될 수 있다. 상기 허브는 상기 팬 모터(M)를 바라보는 면이 개방된 용기형상을 하고 있으며, 그 중심이 상기 팬 모터(M)의 구동축에 결합되어 상기 팬 모터(M)의 회전력에 의해 블레이드를 회전시키는 역할을 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 레지스터 조립체(300)는 상기 슈라우드(100)의 플래넘(110)을 관통하여 설치될 수 있다. 상기 팬 모터(M)는 고속과 저속의 2단 또는 그 이상의 다단으로 선택적으로 구동되는데, 이 팬 모터(M)의 속도를 조절하기 위하여 차량 전원 측과 팬 모터(M)간에 레지스터 조립체(300)가 배선 연결된다.

상기 레지스터 조립체(300)는 레지스터(310)와, 레지스터(310)를 상기 플래넘(110)에 고정하기 위한 지지플랜지(320)와, 레지스터(310)에 전원을 공급하기 위한 커넥터(Connector, 330)를 구비하고 있다. 커넥터(330)에는 팬 모터(M)로부터 나오는 배선에 연결된 팬 모터 커넥터(400)가 연결된다. 상기 레지스터(310)는 공기 유입 측에 노출되도록 설치되며, 개방된 일측단(유입단)이 송풍구(110)의 둘레부를 향하고, 개방된 타측단(유출단)이 슈라우드(100)의 모서리를 향하도록 설치된다. 상기 지지플랜지(320)는 상기 레지스터(310) 및 상기 커넥터(330)를 상기 슈라우드(100)상에 고정 시키기 위한 구성으로 상기 플래넘(110)을 관통하여 설치될 수 있다. 상기 커넥터(330)는 공기 토출 측에 노출되도록 설치되며, 상기 팬 모터 커넥터(400)에 연결되어 전원을 공급받아 상기 팬 모터(M)의 구동 전원을 제어하기 위해 구성된다.

도면에 도시되지 않았지만 상기 커넥터들(330, 400)에 의한 배선연결에 의하여, 차량 전원측의 배선 중 2가닥은 팬 모터(M)측에 접속되고, 차량 전원측의 배선 중 1가닥은 레지스터(310)에 접속되며, 또한 레지스터(310) 및 팬 모터(M)가 서로 접속됨으로써, 저속작동회로가 구성된다. 이 레지스터(310)에 의한 저속작동 회로에 의하여, 팬 모터(M)에 공급되는 전압이 선택적으로 낮게 조절되며, 이 전압조절에 의하여 팬 모터(M)가 고속에서 저속으로 선택적으로 구동될 수 있다.

이때, 본 발명의 팬 슈라우드 구조는 상기 레지스터(310) 작동 시 발생 되는 열을 냉각시키기 위해 다음과 같은 구성을 갖는다.

상기 냉각홀(500)은 상기 레지스터 조립체(300)의 둘레에 형성될 수 있다. 상기 냉각홀(500)은 적어도 하나 이상 다수 개가 형성될 수 있다. 상기 냉각홀(500)은 상기 슈라우드(100)의 플래넘(110)을 관통하여 형성된다. 상기 냉각홀(500)은 엔진룸 측의 공기를 상기 팬 슈라우드의 공기 유입 측으로 유동 시킬 수 있는 형상이면 어떠한 형상도 가능하다. 상기 냉각홀(500)을 통해 팬 슈라우드의 공기 유입측 압력 보다 상대적으로 높은 엔진룸 측의 공기를 유입 받아 상기 레지스터(310)의 발열부를 냉각시키게 된다.

상기 냉각홀(500)은 상기 레지스터 조립체(300)의 상측에 형성될 수 있다. 이는 상기 엔진룸 측에서 유입되는 역류풍은 상기 송풍구(150)를 통해 빠져나가게 되는데, 상기 역류풍의 경로 상에 상기 레지스터 조립체(300)가 위치되도록 하며, 레지스터 조립체(300)의 상단에서 하단으로 역류풍이 용이하게 유동할 수 있도록 하기 위함이다.

또한 상기 레지스터(310)에는 방열핀(311)이 형성된다. 상기 방열핀(311)은 상기 레지스터(310)의 외면 외측으로 돌출 되는 통상의 방열핀(311) 형상으로 이루어진다. 상기 방열핀(311)은 상기 레지스터(310)의 외면에 형성되되 레지스터(310) 상의 역류풍 유동로에 형성된다. 즉 상기 레지스터(310)의 외면에 형성되되 상기 플래넘(110)의 대향면에 형성될 수 있다. 상기 방열핀(311)을 통해 상기 레지스터(310)의 냉각 효율을 높이게 된다.

이때, 상기 냉각홀(500)을 통해 유입될 수 있는 이물질 또는 수분을 차단시키기 위해 본 발명의 팬 슈라우드 구조는 다음과 같은 구성을 같게 된다.

상기 냉각홀(500)의 팬 슈라우드 공기 토출 측에는 가이드부(600)가 형성될 수 있다. 상기 가이드부(600)는 상기 슈라우드(100)에 일체로 형성되거나, 나사 또는 볼트를 통해 슈라우드(100)에 결합될 수 있다.

상기 가이드부(600)는 가이드판(610)과 연결판(620)으로 구성된다. 상기 가이드판(610)은 판체 상으로 상기 냉각홀(500)의 팬 슈라우드 공기 토출 측을 향하여 일정거리 이격 형성된다. 상기 가이드판(610)은 상기 냉각홀(500)의 크기보다 크게 형성되어 이물질 또는 수분의 차단 효과를 높인다.

상기 가이드판(610)은 연결판(620)을 통해 상기 플래넘(110)에 고정된다. 상기 연결판(620)은 상기 냉각홀(500) 및 가이드판(610)의 상측에 형성된다. 따라서 우수 및 세척수가 상기 연결판(620)을 통해 흘러내리도록 하여 우수 및 세척수가 냉각홀(500)을 통해 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이 레지스터(310)는 작동 시 발열 하게 되는데 통풍구(150)를 통해 유동하는 냉각풍은 레지스터(310)의 내측 발열부를 냉각시키기 못해 레지스터(310)의 냉각 효율이 떨어지게 된다.

이때, 상기 냉각홀(500)을 형성하게 되면, 팬 슈라우드의 작동으로 인해 엔진룸측의 압력이 팬 슈라우드 공기 유입측 압력보다 상대적으로 높아지게 되고, 압력 차에 의해 상기 냉각홀(500)을 통해 엔진룸 측에서 팬 슈라우드 공기 유입측으로 공기가 유입되어 레지스터(310)의 내측 발열부를 냉각시키게 된다. 또한 상기 레지스터(310)의 공기 유동로에는 방열핀(311)을 구성하여 레지스터(310)의 냉각 효율을 더욱 높이게 된다.

또한, 가이드판(610)은 냉각홀(500)을 통해 유입될 수 있는 이물질 및 수분을 차단시키게 되며, 연결판(620)은 우수 및 세척수를 흘러내리도록 하여 냉각홀(500)을 통한 수분 유입을 차단하게 된다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 슈라우드 110 : 플래넘
120 : 링부 130 : 모터마운팅
140 : 스테이터 150 : 통풍구
200 : 팬 M : 팬 모터
300 : 레지스터 조립체 310 : 레지스터
320 : 지지플랜지 330 : 커넥터
400 : 팬 모터 커넥터
500 : 냉각홀
600 : 가이드부 610 : 가이드판
620 : 연결판

Claims (5)

1. 장방형으로 된 플래넘(110)과, 상기 플래넘(110)의 공기토출측 상에 형성되며 그 내부로 팬(200)이 설치되는 링부(120)와, 팬 모터(M)를 고정시키기 위해 상기 링부(120)의 중앙에 위치하는 모터 마운팅(130)과, 상기 모터마운팅(130)과 상기 링부(120)를 연결하는 스테이터(140)로 구성되는 슈라우드(100)를 포함하는 팬 슈라우드 조립체에 있어서,
   상기 팬 슈라우드는,
   상기 플래넘(110) 상에 장착되는 레지스터 조립체(300);
   상기 플래넘(110) 상의 상기 레지스터 조립체(300)의 둘레 면을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 냉각홀(500); 및
   상기 냉각홀(500)에서 차량 엔진룸 측으로 일정거리 이격 설치되는 가이드판(610)과, 상기 가이드판(610)과 상기 슈라우드(100)를 연결하는 연결판(620)으로 구성되는 가이드부(600);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 슈라우드 조립체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각홀(500)은,
   상기 레지스터 조립체(300)의 상측에 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 슈라우드 조립체.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 레지스터 조립체(300)는,
   상기 팬 모터(M)의 속도를 조절하기 위해 상기 플래넘(110)으로부터 이격 설치되는 레지스터(310)와, 상기 레지스터(310)를 상기 플래넘(110)에 고정하기 위한 지지플랜지(320)를 포함하며,
   상기 레지스터(310)상의 상기 플래넘(110)의 대향면에는 방열핀(311)이 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 슈라우드 조립체.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드판(610)은 상기 냉각홀(500)의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 슈라우드 조립체.

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