KR200245854Y1 - 차량열교환기팬모터트랜지스터모듈부냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각팬 구동용 팬모터의 회전속도를 제어하는 트랜지스터모듈부를 냉각팬의 대류풍에 의해 냉각하여 그 냉각효율을 높이도록 하는 차량 열교환기 팬모터 트랜지스터모듈부 냉각장치에 관한 것으로, 파워트랜지스터가 내장된 트랜지스터모듈부(100)의 케이스(110) 표면에 냉각핀(120)을 형성하고, 상기 냉각핀(120)을 팬시라우드(23)를 연장한 연장부의 내측으로 삽입 설치되게 하는 것에 의해 상기 냉각팬에 의해 대류하ㅡㄴ 대류풍으로 상기 트랜지스터모튤부를 냉각시켜 냉각효율을 높이도록 하는 것임.

Description

차량 열교환기 팬모터 트랜지스터 모듈부 냉각장치

본 고안은 차량 공조장치에 이용되는 열교환기를 대류풍에 의해 열교환되게 하는 송풍기에 관한 것으로, 상세하게는 송풍기의 팬모터에 인가되는 전원을 제어하는 제어시스템이 팬시라우드의 공기 유동로에 위치되게 하여 냉각효율을 높임으로써 열화를 방지할 수 있도록 하는 차량 열교환기 팬모터 트랜지스터모듈부 냉각장치에 관한 것이다.

차량 엔진에서 발생하는 열을 냉각시키는 방법으로는 엔진오일을 순환시켜 외기와 열교환시키는 방법과 냉각수를 실린더 주변으로 순환시키는 수냉식 냉각방법이 주로 이용되고 있다.

수냉식 냉각방법은 엔진에서 열교환된 고온의 냉각수를 라디에이터에서 외기와 열교환시켜 냉각시키게 되며, 주로 주행중 발생하는 주행풍과 정지중 냉각수가 설정온도 이상으로 상승할 경우 냉각팬을 강제로 구동하여 대류풍에 의해 냉각하도록 되어 있다.

상기한 대류풍에 의한 냉각방식에는 냉각팬을 하나 또는 둘을 사용하게 되는데 냉각팬은 소정의 제어시스템에 의해 팬모터의 회전속도를 제어하게 되며, 통상 파워트랜지스터의 베이스에 인가되는 바이어스 전류를 소위 펄스폭 변조(PWM;Pulse Wide Modulation)방식을 통해 제어함으로써 팬모터의 회전속도를 제어하게 된다.

상기한 파워트랜지스터는 구동중 내부저항 및 외부환경에 의해 열화되며 통상 100℃ 이상으로 방열하게 되는데, 이의 열화를 방치할 경우 팬모터가 동작하지 않거나 오동작하여 엔진의 냉각을 실행할 수 없게 되며, 결국 냉각수의 오버히트(Over Heat)가 발생하면서 엔진이 과열하게 되므로 파워트랜지스터를 냉각시키기 위한 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

통상 엔진 냉각용 라디에이터는 도 1과 같이 라디에이터(10) 후방에 송풍기(20)를 설치하여 일정한 온도이상일 경우 자동으로 구동하여 대류풍에 의해 냉각하도록 되어 있다.

이러한 송풍기(20)는 크게 팬모터(21), 팬모터의 회전축에 축설된 냉각팬(22) 및 상기 냉각팬(22)에 의해 발생하는 대류풍을 라이에이터(10) 측으로 유도하는 팬시라우드(23)로 구분되며, 이는 라디에이터(10)의 상부탱크(11)와 하부탱크(12)에 형성된 각각의 결합너트에 보울트로 결합된다.

여기서 상기 팬모터(21)는 PWM방식에 의해 그 회전수가 제어되며, 이는 파워트랜지스터의 조합으로 이루어진 트랜지스터모듈부(30)에서 팬모터(21)에 인가되는 전원의 위상을 제어함으로써 가능하게 되며, 통상 상기 트랜지스터모듈부(30)는 상술한 바와 같이 100℃이상 발열하기 때문에 냉각이 필요하며, 이의 냉각을 위해 도 2와 같이 팬시라우드(23)의 외측면에 브래킷(24)에 의해 고정되어 있다. 이의 트랜지스터모듈부(30)는 케이스(31)에 파워트랜지스터가 내장되어 있으며, 상기 케이스(31)의 외측면에는 방열핀(32)이 구비되어 케이스 내부에서 발열하는 고온을 자연냉각방식에 의해 냉각하게 된다. 도면중 미설명 부호 25는 튜브와 냉각핀으로 이루어진 라디에이터 코어를 도시한 것이다.

그러나 종래의 트랜지스터모듈부(30)는 팬모터(21)와 간섭을 회피하기 위해 방열핀(32)을 전면에 형성할 수 없고 또한 냉각팬(22)에 의한 대류풍이 팬시라우드(23) 및 팬모터(21)에 막혀 효율적인 냉각에 어려움이 있어 트랜지스터모듈부의 열화에 의해 파워트랜지스터가 오동작하여 엔진이 과열하게 된다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 냉각팬 구동용 팬모터의 회전속도를 제어하는 트랜지스터모듈부를 냉각팬의 대류풍에 의해 냉각하여 그 냉각효율을 높이도록 하는 차량 열교환기 팬모터 트랜지스터 모듈부 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량의 라디에이터를 냉각하기 위해 그 배면에 송풍기를 구비하고, 상기 송풍기의 팬모터 회전수를 제어하는 트랜지스터모듈부가 구비된 엔진 냉각장치에 있어서, 상기 트랜지스터모듈부의 케이스 표면에 냉각핀을 형성하고, 상기 냉각핀을 팬시라우드를 연장한 연장부의 내측으로 삽입 설치되게 하는 것에 의해 상기 냉각팬에 의해 대류하는 대륙풍으로 상기 트랜지스터모튤부를 냉각시키는 것;을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 트랜지스터모듈부의 케이스 일측면을 팬시라우드의 연장부 내측으로 돌설되게 설치함으로써 냉각팬의 회전에 의해 발생하는 대류풍과 케이스면이 접촉되어 그 냉각효율을 높일 수 있고 동시에 대류풍과의 접촉면에 냉각핀을 형성함으로써 전열성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 종래 라디에이터 트랜지스터모듈부의 설치예를 보인 배면도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 트랜지스터모듈부의 설치예를 보인 라디에이터 배면도,

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10;라디에이터 11;상부탱크

12;하부탱크 13;코어

14,30,50;서포터 20;송풍기

21;팬모터 22;냉각팬

23;팬시라우드 25;코어

100;트랜지스터모듈부 110;케이스

120;냉각핀

도 3은 본 고안에 따른 트랜지스터모듈부의 설치예를 보인 라디에이터 배면도이고, 도 4는 도3의 A-A선 단면도이다. 이하, 종래기술과 동일한 부분은 동일한 부호를 첨부한다.

도시한 바와 같이, 본 고안은 엔진에서 발생하는 고열을 냉각수를 순환시켜 냉각할 수 있도록 엔진룸의 전방에 외기와 열교환하는 라디에이터(10)가 설치되며, 상기 라디에이터(10)의 후방에는 차량 정지중 대류풍에 의해 냉각수를 강제로 열교환시키기 위한 송풍기(20)가 일체로 설치되어 상기 냉각수가 설정된 온도이상으로 상승할 경우 마이컴의 제어에 의해 송풍기(20)를 구동시킴으로써 냉각수를 외부공기와 열교환시키는 것에 의해 냉각시키게 된다.

상기 송풍기(20)는 팬모터(21), 팬모터의 회전축에 축설된 냉각팬(22) 및 상기 냉각팬(22)에 의해 발생하는 대류풍을 라디에이터(10)측으로 유도하는 팬시라우드(23)로 구성되며, 이는 라디에이터(10)의 상부탱크(11)와 하부탱크(12)에 형성된 각각의 결합너트에 보울트로 결합된다

부호 100은 상기 팬모터(21)를 구동시키기 위한 트랜지스터모듈부로 이는 장방형상의 밀폐된 케이스(110) 내부에 도시하지 않은 파워트랜지스터가 내장되어 있으며, 상기 케이스(110)의 일측면은 트랜지스터모듈부(100)의 전열면적을 넓히기 위한 냉각핀(120)이 일체로 형성되어 있다. 이는 전열성이 우수한 금속재질로써 내열성 및 내구성이 우수한 알루미늄 합금으로 형성함이 바람직하다.

상기한 트랜지스터모듈부(100)는 팬모터(21)에 인가되는 전원을 제어하기 위한 것으로 내부에 파워트랜지스터가 전원라인 및 도시하지 않은 마이컴과 연결되어 냉각수가 일정한 온도이상으로 상승할 경우 마이컴의 제어에 의해 구동되면서 팬모터(21)에 전원을 공급하게 되며, 이때 파워트랜지스터가 구동할 경우 발열을 하게 되는데 이는 통상 100℃이상 발열하게 된다.

이와 같이 파워트랜지스터가 고온으로 발열하여 열화되면 소자가 파손되어 엔진을 냉각시키지 못하게 되므로, 일정온도 대역으로 온도가 상승하지 못하도록 냉각을 시켜야 되며, 이를 위해 본 고안은 파워트랜진스터가 내장된 케이스(110)의 일측면을 팬시라우드(23)를 연장하고 있는 연장부 내부 즉, 구동팬에 의해 발생하는 대류풍이 작용하는 부분에 삽입 설치한다.

그리고 팬시라우드(23) 내부에 삽입된 케이스(100)의 면에는 트랜지스터모듈부(100)의 전열면적을 넓히기 위해 알루미늄 합금으로 이루어진 냉각핀(120)을 일체로 형성하고 있다.

상기한 트랜지스터모듈부(100)는 라디에이터(10)의 코어(25) 전체면을 감싸기 위해 연장된 팬시라우드(23)의 연장면에 설치하여 팬모터(21)의 간섭을 받지 않도록 함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 송풍기는 통상 차량이 주행 중 정지할 때 대부분 구동하게 되며, 냉각수온센서에서 검지된 냉각수 온도에 따라 마이컴에서 트랜지스터모듈부(100)를 제어하게 된다.

즉, 엔진을 냉각하는 냉각수의 온도가 높을 수록 팬모터(21)의 회전수를 높여 냉각수의 온도가 설정온도 대역이상으로 상승하지 못하도록 제어하게 된다.

상기 트랜지스터모듈부(100)는 마이컴에서 케이스(110)에 내장된 파워트랜지스터의 베이스에 인가되는 바이어스 전류의 펄스폭을 제어함으로써 팬모터(21)의 회전수를 제어하게 되는데, 이때 상기 파워트랜지스터가 구동할 경우 내부 발열저항이나 또는 외부의 영향을 받아 열화되며, 이때의 발열온도는 100℃이상으로 발열하게 된다.

이와 같이 파워트랜지스터가 열화되어 과열될 경우 소자가 파손되어 엔진을 냉각시킬 수 없게 되며, 따라서 이를 내장하고 있는 트랜지스터모듈부(100)를 냉각시킬 필요가 있다.

따라서 본 고안은 상기 트랜지스터모듈부(100)의 케이스(110)에 냉각핀(120)을 일체로 형성하고 그 냉각핀(120)이 팬시라우드(23)의 내측으로 삽입되게 설치하여 냉각팬(22)의 회전에 의해 발생하는 대류풍의 영향을 직접 받도록 함으로써 냉각효율을 높일 수 있다.

이상과 같이 본 고안은 팬모터를 구동하는 트랜지스터모듈부의 일측면에 냉각핀이 형성하고, 이 냉각핀이 형성된 케이스를 팬시라우드의 연장면 내부로 삽입되게 설치함으로써 공기 유동성 및 냉각팬의 회전균형을 저해하지 않을 뿐만 아니라 차량이 정차할 경우 라디에이터를 냉각시키기 위해 구동하는 송풍기의 대류풍으로 트랜지스터모듈부를 냉각시키는 것에 의해 열화를 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 차량의 라디에이터를 냉각하기 위해 그 배면에 송풍기를 구비하고, 상기 송풍기의 팬모터 회전수를 제어하는 트랜지스터모듈부가 구비된 엔진 냉각장치에 있어서,

   상기 트랜지스터모듈부의 케이스 표면에 냉각핀을 형성하고, 상기 냉각핀을 팬시라우드를 연장한 연장부의 내측으로 삽입 설치되게 하는 것에 의해 상기 냉각팬에 의해 대류하는 대류풍으로 상기 트랜지스터모튤부를 냉각시키는 것;을 특징으로 하는 차량 열교환기 팬모터 트랜지스터모듈부 냉각장치.