KR101901685B1 - 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 모터 어셈블리를 이루는 히트 쉴드의 구조를 개선하여 공기의 유동이 원활히 이루어질 수 있도록 하면서도 고열로 인한 팬모터의 손상은 방지될 수 있도록 한 새로운 형태의 히트 쉴드를 갖는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 팬 쉬라우드의 전방인 엔진과 마주보는 측에는 팬모터를 감싸도록 설치되는 팬모터 보호부 및 상기 팬모터 보호부로부터 연장되도록 형성되는 연장부로 이루어진 히트 쉴드가 더 포함되어 구성되고, 상기 히트 쉴드의 연장부에는 상기 송풍팬의 회전에 의해 송풍되는 공기의 통과를 위한 복수의 통과공이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리가 제공된다.

Description

차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리{fan-motor assembly for cooling device in car}

본 발명은 차량용 냉각 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 공기의 유동이 원활히 이루어질 수 있도록 하면서도 고열로 인한 팬모터의 손상을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진룸에는 첨부된 도 1과 같이 해당 차량의 구동을 위한 엔진(10)과, 공기를 송풍하는 팬 모터 어셈블리(20)와, 엔진 냉각수의 냉각을 위한 라디에이터(30)가 구비된다.

여기서, 상기 팬 모터 어셈블리(20)는 라디에이터(30)를 통과하면서 열교환된 공기를 엔진(10)으로 송풍하여 상기 엔진(10)을 과열로부터 보호하게 된다.

첨부된 도 2는 통상적인 팬 모터 어셈블리(20)를 나타내고 있으며, 이를 토대로 알 수 있듯이 상기 팬 모터 어셈블리(20)는 공기 송풍력을 발생시키는 송풍팬(21)과, 상기 송풍팬(21)의 구동을 위한 구동력을 제공하는 팬모터(22)와, 상기 송풍팬(21) 및 팬모터(22)의 지지를 위한 팬 쉬라우드(23)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 팬 모터 어셈블리(20)는 통상 엔진(10)의 앞쪽에 위치되며, 경우에 따라서는 상기 엔진(10)과 매우 근접하게 위치된다.

이에 따라, 상기 팬 모터 어셈블리(20)는 상기 엔진(10)으로부터 발생된 고온의 열기를 고스란히 제공받게 되고, 이때 상기 팬 모터 어셈블리(20)를 이루는 팬모터(22)는 상기 엔진(10)으로부터 제공되는 열기로 인한 성능 저하 및 손상의 우려를 가지게 된 문제점이 있었다.

물론, 종래에는 팬 모터 어셈블리(20)를 이루는 팬모터(22)의 전방(엔진과 마주보는 측)을 별도의 팬모터(22) 보호를 위한 열차단판(도시는 생략됨)으로 덮음으로써 상기 엔진(10)으로부터 방사되는 열기가 상기 팬모터(22)로 직접 제공됨을 차단하여 상기 팬모터(22)의 손상이 방지될 수 있도록 하였다.

하지만, 상기한 팬모터(22)의 전방을 덮도록 형성되는 통상적인 열차단판은 엔진(10)의 오랜 구동시 상기 엔진(10)으로부터 방출되는 열기를 오히려 축열하는 상태를 이루게 되고, 이렇게 축열된 열기로 인해 상기 팬모터(22)가 손상되거나 혹은, 성능의 저하가 발생될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 상기 열차단판의 추가적인 제공이 이루어질 경우 상기 열차단판의 일부는 팬 쉬라우드(23)를 가로지르도록 연장되기 때문에 상기 송풍팬(21)의 구동에 따른 공기의 유동을 방해하는 요인으로 작용되어 송풍 성능이 저하될 수밖에 없다는 문제점 역시 있었다.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 팬 모터 어셈블리를 이루는 히트 쉴드의 구조를 개선하여 공기의 유동이 원활히 이루어질 수 있도록 하면서도 고열로 인한 팬모터의 손상은 방지될 수 있도록 한 새로운 형태의 히트 쉴드를 갖는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리에 따르면 공기 송풍력을 발생시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬의 구동을 위한 구동력을 제공하는 팬모터와, 상기 팬모터의 설치를 지지함과 더불어 상기 송풍팬으로부터 송풍되는 공기의 유동 방향을 안내하는 팬 쉬라우드를 포함하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리에 있어서, 상기 팬 쉬라우드의 전방인 엔진과 마주보는 측에는 상기 팬모터를 감싸도록 설치되는 보호부 및 상기 팬모터 보호부로부터 연장되도록 형성되는 연장부로 이루어진 히트 쉴드가 더 포함되어 구성되고, 상기 히트 쉴드의 연장부에는 상기 송풍팬의 회전에 의해 송풍되는 공기의 통과를 위한 복수의 통과공이 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 히트 쉴드의 연장부에는 상기 각 통과공을 통과하는 공기의 유동 방향을 안내하는 루버(louver)가 더 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 루버는 복수로 제공됨과 더불어 그 각각은 상기 연장부의 표면 중 각 통과공의 공기 유출측 표면에 각각 위치되면서 돌출되도록 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 루버 중 일부의 루버들은 상기 통과공을 통과하는 공기의 유동 방향이 상기 팬모터가 구비된 부위로 향하도록 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은, 본 발명의 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리는 히트 쉴드의 제공에 의해 엔진으로부터 발생된 열기가 팬모터로 직접 제공됨이 차단될 수 있으며, 상기 히트 쉴드로 인해 야기될 수 있는 공기 유동의 불안정은 상기 히트 쉴드에 복수의 관통공을 관통 형성함으로써 해소할 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 팬 쉬라우드의 개방공을 통과하는 공기 중의 일부는 상기 히트 쉴드에 형성된 루버의 구조로 인해 팬모터를 향할 수 있게 되고, 이러한 팬모터로 향하는 공기에 의해 상기 팬모터 주변의 온도가 낮아질 수 있게 되어 고온에 의한 팬모터의 성능 저하가 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 엔진룸 내부 구성을 개략화하여 나타낸 상태도
도 2는 종래 일반적인 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리의 설치 상태를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 상태도

이하, 본 발명에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 첨부된 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리(200)를 나타내고 있다.

이에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리(이하, “팬 모터 어셈블리”라 함)(200)는 크게 송풍팬(210)과, 팬모터(220)와, 팬 쉬라우드(230)와, 히트 쉴드(240)를 포함하여 구성되며, 특히 상기 히트 쉴드(240)는 송풍 공기의 통과가 가능하게 형성됨을 특징으로 제시한다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 송풍팬(210)은 공기 송풍력을 발생시키는 부위로써, 상기 팬모터(220)의 구동력을 전달받아 회전되도록 구성된다. 이때, 상기 팬모터(220)는 상기 송풍팬(210)의 중앙측에 축결합되도록 구성되며, 후술될 팬 쉬라우드(230)에 설치된다.

다음으로, 상기 팬 쉬라우드(230)는 상기 팬모터(220)의 설치를 지지함과 동시에 상기 송풍팬(210)으로부터 송풍되는 공기의 유동 방향을 안내하는 역할을 수행하는 부위이다.

상기 팬 쉬라우드(230)는 몸체를 이루면서 중앙측에는 원형의 개방공(231)이 형성된 케이스체(232)와, 상기 케이스체(232)에 형성된 개방공(231) 내주면을 따라 전방으로 돌출 형성되는 아웃터림(outer rim)(233)과, 상기 개방공(231) 내의 중앙측 부위에 구비되는 이너림(inner rim)(234)과, 상기 이너림(234)을 상기 케이스체(232)에 고정하는 복수의 연결리브(235)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 아웃터림(233)은 상기 송풍팬(210)에 의해 송풍되는 공기에 직진성을 부여하는 역할을 수행하고, 상기 인너림(234)은 팬모터(220)가 고정 설치되는 부위로써의 역할을 수행한다.

다음으로, 상기 히트 쉴드(240)는 상기 팬모터(220)를 엔진(10)의 열기로부터 보호하는 부위로써, 상기 팬모터(220)의 전방(엔진과 마주보는 측)을 감싸도록 형성되는 팬모터 보호부(241)와, 상기 팬모터 보호부(241)로부터 연장 형성되면서 상기 팬 쉬라우드(230)에 결합되는 연장부(242)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 히트 쉴드(240)를 이루는 팬모터 보호부(241)는 상기 팬 쉬라우드(230)를 이루는 인너림(234)에 고정되고, 상기 연장부(242)의 끝단 부위는 상기 팬 쉬라우드(230)를 이루는 케이스체(232)의 전면 둘레측 부위에 고정된다.

또한, 상기 연장부(242)는 상기 팬모터(220)로부터 인출되는 전원선(첨부된 도 2의 도면부호 24 참조)을 감싸면서 상기 전원선이 상기 엔진(10)의 열기로부터 손상됨을 차단하는 역할을 함께 수행한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 연장부(242)에 상기 송풍팬(210)의 회전에 의해 송풍되는 공기의 통과를 위한 복수의 통과공(243)이 추가로 형성되어 이루어짐을 특징으로 제시한다.

즉, 상기한 연장부(242)는 그 설치 위치에 대한 특징상 송풍팬(210)의 구동에 의해 상기 팬 쉬라우드(230)의 개방공(231)을 통과하는 공기 유동을 가로막는 부위로 제공되기 때문에 송풍 성능을 저하시키게 되지만, 상기 연장부(242)에 복수의 통과공(243)을 추가로 형성함으로써 공기의 유동이 최대한 원활히 이루어질 수 있도록 한 것이다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 히트 쉴드(240)의 연장부(242)에 각 통과공(243)을 통과하는 공기의 유동 방향을 안내하기 위한 루버(louver)(244)가 더 형성됨을 제시하며, 이때 상기 루버(244)에 의해 안내되는 공기의 유동 방향은 팬모터(220)가 구비된 부위로 향하도록 함을 추가로 제시한다.

즉, 상기 통과공(243)을 통과한 공기가 상기 루버(244)에 의해 팬모터(220)가 구비된 방향으로 유동될 수 있도록 하여 상기 팬모터(220)에 대한 냉각이 이루어질 수 있도록 하며, 이를 통해 엔진(10)의 오랜 구동에 따른 상기 팬모터 보호부(241)의 지속적인 축열이 이루어진다 하더라도 해당부위로 제공되는 냉각 공기로 인해 상기 팬모터(220)의 성능 저하가 방지될 수 있도록 한 것이다.

상기 루버(244)는 단일의 구조로 형성될 수도 있지만, 복수로 제공됨과 더불어 그 각각은 상기 연장부(242)의 표면 중 각 통과공(243)의 공기 유출측 표면에 각각 위치되면서 돌출되도록 형성됨이 더욱 바람직하다. 이는 랜싱(lancing) 가공(펀칭과 벤딩을 동시에 수행하는 가공)을 통해 상기 연장부(242)에 상기 통과공(243)을 형성하는 과정에서 상기 루버(244)도 함께 성형될 수 있기 때문이다.

하기에서는, 전술된 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 팬 모터 어셈블리(200)의 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 엔진(10)의 구동이 이루어질 경우에는 팬 모터 어셈블리(200)의 팬모터(220)로 전원이 공급되면서 송풍팬(210)이 회전된다.

또한, 이때에는 라디에이터(30)가 동작되면서 엔진(10)으로부터 제공받은 냉각수를 냉각시키게 되고, 이의 과정에서 열교환된 라디에어터(30)의 주변 공기는 송풍팬(210)의 송풍력에 의해 팬 쉬라우드(230) 중앙의 개방공(231)을 통과하여 상기 엔진(10)으로 송풍됨으로써 상기 엔진(10)을 과열로부터 보호하게 된다. 물론, 상기 라디에어터(30)의 동작에 따라 냉각수와 열교환된 공기는 고온의 상태이지만 상기 엔진(10)에 비해서는 저온의 상태이기 때문에 상기 엔진(10)을 냉각시킬 수 있다.

또한, 전술된 과정이 진행되는 도중 상기 송풍팬(210)의 송풍력에 의해 팬 쉬라우드(230)의 개방공(231)을 통과하도록 유동되는 공기 중의 일부는 상기 개방공(231)을 가로지르도록 설치된 히트 쉴드(240)의 연장부(242)에 가로막히게 된다.

하지만, 상기 히트 쉴드(240)의 연장부(242)에는 복수의 통과공(243)이 형성되어 있음을 고려할 때 상기 개방공(231)을 통해 유동되는 공기는 상기 각 통과공(243)을 통해서도 엔진(10)측을 향해 원활히 유동될 수 있게 된다.

특히, 상기 연장부(242)의 전면 중 각 통과공(243)의 공기 유출측에는 루버(244)가 각각 형성되어 있고, 상기한 루버(244)는 공기의 유동을 팬모터(220)가 위치된 측으로 유도하도록 형성되어 있음을 고려할 때 상기 각 통과공(243)을 통과한 공기는 상기 루버(244)의 안내를 받아 상기 팬모터(220)가 위치된 측으로 유동됨으로써 상기 팬모터(220)에 대한 열적 손상을 방지하게 된다.

따라서, 엔진(10)의 오랜 구동이 이루어진다 하더라도 상기 팬모터(220)의 손상은 최대한 방지될 수 있으며, 이로 인해 원활한 엔진(10)의 방열이 가능하다는 장점을 가진다.

한편, 전술된 본 발명의 실시예에서는 각 루버(244)가 향하는 방향이 팬모터(220)가 위치된 측임을 제시하고 있지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

즉, 복수의 루버(244) 중 일부의 루버는 상기 팬모터(220)를 향하여 공기가 유동되도록 형성하면서도 다른 일부의 루버는 엔진(10)을 향하여 공기가 유동되도록 형성하거나 혹은, 또 다른 부위를 향하여 공기가 유동되도록 형성할 수도 있는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 복수의 루버(244)들은 첨부된 도 3 및 도 4와 같은 열과 행이 일정한 균일 배치 구조가 아니라 도시하지는 않았지만 각 열의 루버(244)들 위치가 각 행마다 교차되도록 구성하여 토출되는 공기가 팬모터(220)로 원활히 제공되도록 할 수도 있다.

이렇듯, 본 발명의 팬 모터 어셈블리(200)는 히트 쉴드(240)로 인해 엔진(10)으로부터 발생된 열기가 팬모터(220)로 직접 제공됨이 차단되면서도 연장부(242)에 형성한 통과공(243)으로 인해 팬 쉬라우드(230)의 개방공(231)을 통과하는 공기의 흐름은 안정적으로 이루어질 수 있으며, 특히 루버(244)의 추가적 구성으로 인해 상기 개방공(231)을 통과하는 공기 중의 일부가 상기 팬모터(220)를 향함에 따라 상기 팬모터(220)의 성능 저하가 방지될 수 있다는 장점을 가진다.

200. 팬 모터 어셈블리 210. 송풍팬
220. 팬모터 230. 팬 쉬라우드
231. 개방공 232. 케이스체
233. 아웃터림 234. 이너림
235. 연결리브 240. 히트 쉴드
241. 팬모터 보호부 242. 연장부
243. 통과공 244. 루버

Claims (4)

1. 공기 송풍력을 발생시키는 송풍팬(210)과, 상기 송풍팬(210)의 구동을 위한 구동력을 제공하는 팬모터(220)와, 상기 팬모터(220)의 설치를 지지함과 더불어 상기 송풍팬(210)으로부터 송풍되는 공기의 유동 방향을 안내하는 팬 쉬라우드(230)를 포함하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리(200)에 있어서,
   상기 팬 쉬라우드(230)의 전방인 엔진(10)과 마주보는 측에는 상기 팬모터(220)를 감싸도록 설치되는 팬모터 보호부(241) 및 상기 팬모터 보호부(241)로부터 연장되도록 형성되는 연장부(242)로 이루어진 히트 쉴드(240)가 더 포함되어 구성되되,
   상기 팬모터 보호부(241)는 상기 팬 쉬라우드(230)을 이루는 인너링(234)에 고정되고, 상기 연장부(242)는 끝단 부위가 상기 팬 쉬라우드(230)을 이루는 케이스체(232)의 전면 둘레측 부위에 고정되면서 팬모터(220)로부터 인출되는 전원선이 엔진(10)의 열기로부터 손상되는 것을 차단하도록 상기 전원선을 감싸도록 형성되고,
   상기 히트 쉴드(240)의 연장부(242)에는 상기 송풍팬(210)의 회전에 의해 송풍되는 공기의 통과를 위한 복수의 통과공(243)이 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 히트 쉴드(240)의 연장부(242)에는 상기 각 통과공(243)을 통과하는 공기의 유동 방향을 안내하는 루버(louver)(244)가 더 형성됨을 특징으로 하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 루버(244)는 복수로 제공됨과 더불어 그 각각은 상기 연장부(242)의 표면 중 각 통과공(243)의 공기 유출측 표면에 각각 위치되면서 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 루버(244) 중 적어도 일부의 루버들은 상기 통과공(243)을 통과하는 공기의 유동 방향이 상기 팬모터(220)가 구비된 부위로 향하도록 형성됨을 특징으로 하는 차량용 냉각 장치의 팬 모터 어셈블리.
   

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